似膏体充填的建筑物下采煤新模式

波兰建筑物下采煤

为了解决条带开采回采率相对较低和煤矿采空区全部充填开采成本相对偏高的问题,同时有效地控制建筑物下采煤围岩变形和地表沉陷,提出了采空区胶结充填条带开采模式,并阐述了该模式的技术思路;以胶结充填体和覆岩结构联合控制开采沉陷为原则,深入研究胶结充填条带开采模式下不充填区工作面采宽和充填区工作面采宽及两者间的协调关系,并求得了两者间的关系式;该模式对建筑物下开采设计是十分有效的,能够有效地控制地表移动和变形,提高采区回采率,以实现建筑物下安全采煤并最大程度地减少充填开采成本。

我国煤炭资源丰富,目前煤炭工业是我国不可或缺的支柱产业.伴随着地下采煤,诱发大量的采空塌陷和地面裂缝,对矿区内耕地、水环境、交通设施和地面建筑物造成破坏.对我国充填采矿现状和充填采矿的种类进行分析,并就地下采煤对地表建筑物破坏及解决途径提出一些见解.

以东部某矿区开采工作面为例，通过实地调查分析了研究区建筑物的买际破坏规律，开与基于概率积分法模型的沉陷预计结果进行了细致比较，在此基础上分析了地垒构造对建筑物下采煤的影响。

在收集大量建筑物下采煤专家经验的基础上建立了一个应用计算机进行建筑物下采煤决策的专家系统。建立了知识库,对模拟专家的思维过程、推理方法进行了探讨,提出了该系统的推理网络。本文采用结构化系统分析方法,智能语言和fortran语言交互设计的方法完成了系统的设计,并在ibm-pc计算机上初步实现。用实例对该系统现有功能的正确性、适用性和可靠性进行了检验,结果是理想的。

邢东煤矿工作面上方有工业广场及居民地等建筑物,为了降低成本,提高效益,解放村庄压煤,实现不迁村开采,依靠开采沉陷过程中地表移动规律的研究,在1100采区实施边开采边观测的方法,利用观测数据指导工作面设计,成功开采出村庄下压煤,实现了不迁村开采,并使村庄建筑物变形控制在房屋开裂临界变形值(水平变形0.8mm/m)之内,该技术的研究可以为类似条件工作面开采提供参考,具有一定的参考价值和经济价值。

针对建下条采煤柱回收和井下矸石处理的重大技术难题,提出矸石置换开采。通过阐述矸石充填巷集中与分散布置对地表移动的影响、分析置换开采留设煤柱的合理宽度,最终确定在条采煤柱中央集中布置2条矸石充填巷,充填巷尺寸为4.0m×5.0m(宽×高)、巷间煤柱宽4.0m;基于数值模拟方法分析置换开采留设煤柱的稳定性、条采与置换开采老顶层面上垂直应力分布,得出置换开采留设煤柱满足煤柱强度设计要求、基本顶岩层结构保持稳定的结论。并运用相关的力学理论,分析置换开采后顶板的运动和变形特征,得出基本顶不会破断,地表变形没有超过建筑物允许变形范围。设计矸石置换开采充填工艺,该研究成果已成功应用于工程实践。

为实现建筑物下采煤与充填工艺的同时进行,解决地面矸石及粉煤灰固体废弃物堆积带来的环境污染问题,以邢台矿7606工作面为研究对象,矸石与粉煤灰作为充填材料,利用自夯式充填开采液压支架对建筑物下采后固体充填试验进行了研究,并对采场矿压、充填体变形情况及7606工作面岩层移动的变形情况进行了监测和分析。结果表明:自夯式充填开采液压支架实现了建筑物下采煤与充填工艺的同时进行,提高了工作面采出率;且充填开采工作面超前应力峰值及影响范围比垮落法管理顶板小得多,没有明显顶板来压显现,充填体能有效控制顶板的运移,确保地表建筑物不受开采的影响。

简要介绍了超高水材料的特性以及超高水材料采空区充填工艺,根据邯郸矿务局陶一煤矿充填试验面首次应用情况,采用岩层探测记录仪对采空区充填固结体进行了钻孔窥视。窥视结果显示,超高水材料充填浆液不但能充实采空区冒落矸石,而且能对采空区冒落带上方岩层较小的裂隙进行充填,是一种理想的采空区充填材料。

我国建筑物下采煤的研究从20世纪60年代开始,先后在本溪、鹤壁、抚顺、枣庄、峰峰、蛟河等矿区进行试验,取得了成功的经验和宝贵的监测资料。在综合分析大量文献的基础上,从协调开采法、充填开采方法、条带开采、覆岩离层注浆等多种开采技术对建筑物下开采方法进行了研究和论述;展望了我国建筑物下开采的发展趋势,认为覆岩离层注浆、矸石充填、条带开采、原地重建抗变形房将是我国建筑物下采煤技术的发展方向。

应用关键层理论指导密集建筑下急倾斜煤层的开采,分析了沛城密集建筑下覆岩关键层的判别方法,得出了覆岩各硬岩层的破断层,确定了覆岩中关键层的位置,为建筑物下急倾斜煤层的开采设计提供了理论依据。并成功地在密集建筑物下急倾斜煤层中进行了走向条带开采,取得了显著的经济效益和社会效益。

针对矿区因资源开采引起的地表及地表建筑物破坏问题,提出利用地理信息系统对地下资源(煤炭)开采设计方案进行优化处理,使得资源开采后,消除或减弱对地表及其附属物的破坏,减弱对重点保护对象的破坏或者使其不受开采的影响

实验以赤泥、水淬高炉矿渣、脱硫石膏、全尾砂和少量水泥熟料制备出一种新型的膏体和似膏体全尾砂胶结充填材料,通过对体系质量浓度的考察,得出了质量浓度(水胶比)-坍落度、坍落度-强度关系曲线。膏体全尾砂胶结充填料的合适的质量浓度为79.4%~81.9%,所制备的试块60d强度达到4~6mpa;似膏体胶结充填料的合适的质量浓度为78.0%左右,所制备的试块60d强度为4mpa左右。通过sem分析表明,该充填料固化后形成絮状和团簇状的胶体以及针棒状的石膏和钙矾石,它们团聚交织在一起形成小仙人球状的结构填充在尾砂颗粒间,增强相和基体相的界面的结合。该充填料具有工作性能好、成本低和强度高的特点。

近些年来,随着社会和经济的快速发展,我国煤矿开采事业也获得了更大的发展空间。煤炭资源是社会生产中一项重要的资源,煤矿开采的效率直接影响煤炭资源的使用效率和矿井的可持续发展。在市场经济快速发展的背景下,煤矿开采技术也向着多样化的方向发展,尤其是建筑物下压煤充填开采技术呈现出快速发展的趋势,而且受到了广泛的应用。文章主要针对建筑物下压煤充填开采的相关问题进行简要探讨。

针对我国建筑物下压煤量大以及地面矸石堆积污染环境的现状,在分析现有建筑物下开采技术途径的基础上提出了采用矸石充填巷采进行建筑物下压煤开采。通过对矸石充填巷采地表沉陷控制原理的分析研究,确定了建筑物下矸石充填巷采地表沉陷控制方案设计的基本原则;为结合某矿地质采矿条件,做出了实例分析,并就地表沉陷进行了预计,结果表明:矸石充填巷采应用于建筑物下压煤开采是可行和可靠的。

为了研究固体充填开采地表沉陷影响因素,实现建筑物下安全开采,以唐山矿t3281n工作面为工程背景,运用现场实测和flac3d数值模拟相结合的方法,分析了地表变形参数与充填体压缩率、充填率的关系。结果表明:实测地表最大下沉值为38mm,仅占采高的1%,充填开采地表变形较小；充填率从70%增加到95%时,地表下沉峰值和水平变形峰值分别减小了67.1%和70%。；压缩率由25%减小至5%时,地表下沉峰值和水平变形峰值分别减小了61.8%和61.3%；合理提高充填率与压实度能够有效降低开采沉陷程度,充分保护地表建(构)筑物。

通过科技攻关合理布局开采建筑物下残煤,就合理布局、依靠科技综放开采建筑物下残煤的有关问题进行探讨尝试,并对一些有用的经验进行总结。

波兰建筑物下采煤

在收集大量建筑物下采煤专家经验的基础上建立了一个应用计算机进行建筑物下采煤决策的专家系统。建立了知识库,对模拟专家的思维过程、推理方法进行了探讨,提出了该系统的推理网络。本文采用结构化系统分析方法,智能语言和fortran语言交互设计的方法完成了系统的设计,并在ibm-pc计算机上初步实现。用实例对该系统现有功能的正确性、适用性和可靠性进行了检验,结果是理想的。

南山村以南二矿小南坑3^#煤层18区于1968-1972年回采，采深240m，采厚1．8m。该区回采期间上方并无地面建筑物，1982年发现在该区下方的西四尺井12^＊煤层9区，已掘出的4904、4906两工作面之上，于1981年由南山村村民新建四眼石窑

针对古城矿井首采区煤层埋深大、表土层厚、煤层厚度大、地下潜水位高、地表建筑物密集的特点,通过对限厚开采与条带开采进行技术经济比较,提出了适合首采区煤层赋存条件的条带开采与巷道布置方案

通过对晋城矿区由于采煤沉陷导致建筑受损的具体情况的介绍,对沉陷区的建筑破坏特征进行了总结分析。在此基础上,针对不同类型、不同破坏情况的建筑的具体分析及研究,对采煤沉陷区受损建筑的加固处理方案进行了探讨。