煤矸石井下处理与冒落区流态化充填技术

作     者：李亮 黄庆享 吴杰 左小 张伟龙 张杰 胡俊峰 杨玉玉 LI Liang;HUNAG Qingxiang;WU Jie;ZUO Xiao;ZHANG Weilong;ZHANG Jie;HU Junfeng;YANG Yuyu

作者机构：西安科技大学能源学院陕西西安710054 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司陕西西安710100 煤炭绿色安全高效开采国家地方联合工程研究中心陕西西安710065 陕西陕煤韩城矿业有限公司陕西韩城715400 

出 版 物：《西安科技大学学报》 (Journal of Xi’an University of Science and Technology)

年 卷 期：2022年第42卷第5期

页      面：865-873页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52074211) 陕西省自然科学基础研究计划项目(2019JLP-08) 陕西省重点研发计划项目(2020SF-401)。 

主　　题：煤矸石 冒落区 残余空间 流态化充填 浆体 扩散规律 

摘      要：为解决韩城矿区煤矸石排放引起的制约生产、生态环境恶化的矛盾,在总结煤矸石井下处理与利用方法的基础上,系统阐述了冒落区流态化充填技术原理和优势,采用理论计算和瞬变电磁法探查方法,揭示了试验工作面冒落区残余空间分布规律,确定了基于“高、低位协同共充和“空洞-空隙-孔隙多类型残余空间精准高效利用的冒落区流态化充填方式,并在桑树坪二号井实施了工业性试验,结果表明:试验累计充填矸石浆体4949 m~3,处理矸石6414 t,验证了冒落区流态化充填矸石的可行性,发现了矸石浆体在冒落区扩散过程中存在显著的“通道效应,采用“高、低位协同共充技术可显著降低或解除“通道效应和高效利用冒落区残余空间,但该技术增大了钻孔工程量,增加了充填成本,因此在工程尺度上合理确定高、低位充填钻孔参数提出要求,进而确保达到较好的充填效果。研究成果为长壁开采冒落区矸石流态化充填技术提供理论支撑。