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朱村矿条带充填采煤可行性分析

中州煤炭 2011年第4期 24-25,28页

作者：高同文河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000

朱村矿是焦作矿区开采时间较长的矿井,煤炭资源已趋于枯竭,目前开采位于建筑物下和承压水上的一5煤层,采用膏体充填采煤技术。为了解决采空区膏体全部充填开采成本较高的问题,提出了膏体条带充填采煤技术。以该矿54002工作面作为试验工... 详细信息

朱村矿是焦作矿区开采时间较长的矿井,煤炭资源已趋于枯竭,目前开采位于建筑物下和承压水上的一5煤层,采用膏体充填采煤技术。为了解决采空区膏体全部充填开采成本较高的问题,提出了膏体条带充填采煤技术。以该矿54002工作面作为试验工作面进行条带充填可行性FLAC3D数值模拟,理论分析该矿条带充填的可行性,在提出的4种条带充填采煤方案中找出最经济合理的开采方案,以减少充填开采成本。

关键词：膏体充填条带充填开采沉陷

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井下采空区局部条带充填减沉技术研究

煤炭与化工 2013年第7期36卷 44-46,94页

作者：徐青云张磊黄庆国山西大同大学煤炭工程学院山西大同037003

为了确保矿井接续及生产,确保地表建筑物安全,沙坪矿以岩层控制的关键层理论为指导,提出井下采空区局部条带充填减沉技术。该技术利用充填材料充填构建平行于工作面煤壁方向的矩形条带,凝固后充填体控制上覆岩层活动,保证地面建筑物安全。

关键词：采空区条带充填地表移动减沉

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采空区条带式充填中充填参数的灰色关联分析

采空区条带式充填中充填参数的灰色关联分析

作者：贾鹏太原理工大学

学位级别：硕士

充填开采技术是一种在采出煤层之后，顶板没有冒落之前，利用充填材料充填采空区，以减小地表沉降的采矿技术。由于充填材料一般使用煤矸石、粉煤灰和水泥等，原料易得且成本较低，所以近几年，充填开采技术成为煤矿企业用以控制上覆岩... 详细信息

充填开采技术是一种在采出煤层之后，顶板没有冒落之前，利用充填材料充填采空区，以减小地表沉降的采矿技术。由于充填材料一般使用煤矸石、粉煤灰和水泥等，原料易得且成本较低，所以近几年，充填开采技术成为煤矿企业用以控制上覆岩层运动的“三下”开采着重考虑的方法。通过一些煤矿的试用，已经证明充填开采技术能够有效地减少地表沉降，提高煤炭的资源回收率，同时还可以处理一些废弃物。条带充填开采技术属于一种部分充填开采技术，即对部分采空区进行充填，构成间隔的充填条带，以支撑上覆岩层。与全部充填开采技术相比，条带充填开采技术能够减少充填体的使用量，降低充填体的成本。由于条带充填是部分充填，所以其条带宽度与间距的参数就直接影响到充填效果，进而对地表沉降有所影响。本文是以曹村煤矿地质条件为基础资料，利用实验室相关实验，测出了该矿煤层顶底板岩层的相关物理力学参数。然后利用关键层理论，判定了该矿区地层中的关键层，并根据关键层以及破断距的相关知识确定了适合该矿地质条件的条带充填体的间距。影响地表沉降的条带充填体参数除了条带充填体的间距，还有宽度、体积模量、剪切模量、密度、内摩擦角、粘聚力和抗拉强度。文章中利用灰色关联理论对除条带充填体间距的其他因素进行了分析，确定出了影响曹村煤矿充填开采中，与地表沉降关系密切的参数重要度排序，根据所得序列可知条带充填体的体积模量、密度和条带宽度对本矿地表沉降的影响最为关键，从而可以有针对性的进行进一步的研究。利用数值模拟对曹村矿的条带充填进行了相关模拟，根据模拟结果，分别对曹村矿地表的下沉量、水平移动、倾斜、水平变形和曲率进行了分析，从而可知在曹村煤矿特定的地质条件下，进行充填开采时较佳的充填材料，其体积模量应不低于2.34GPa，密度应不低于2000kg/m3，充填条带的合理宽度为35m。

关键词：条带充填地表沉降灰色关联数值模拟

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厚松散层下条带充填开采覆岩变形机制概述

内蒙古煤炭经济 2017年第23期 14-14,37页

作者：孔宣山东省天安矿业集团有限公司星村煤矿山东济宁273155

我国东部矿区多存在"三下"压煤情况,并且赋存有厚松散层地质条件,其地表沉陷具有一定特殊性。而解决"三下"压煤问题的关键是地表沉陷的控制技术。近年来,条带充填技术的发展提供了一种经济有效的地表沉陷控制技术,本文研究了厚松散层下... 详细信息

我国东部矿区多存在"三下"压煤情况,并且赋存有厚松散层地质条件,其地表沉陷具有一定特殊性。而解决"三下"压煤问题的关键是地表沉陷的控制技术。近年来,条带充填技术的发展提供了一种经济有效的地表沉陷控制技术,本文研究了厚松散层下条带充填开采覆岩变形机制概述,为条带充填开采奠定了一定的基础。

关键词：厚松散层条带充填覆岩变形机制

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浅析条带充填开采煤柱宽度和开采宽度的确定

科技资讯 2005年第27期3卷 39-页

作者：张立志七台河市坤达煤炭有限责任公司 154600

本文通过对条带充填开采煤柱载荷和煤柱强度的理论分析,提出了条带充填开采所需留设的合理煤柱尺寸及开采宽度。理论,试验研究和开采实践证明,条带开采充填采空区能够降低采面周围的支承压力,开采后工作面周围的应力分布较长壁全面开采... 详细信息

本文通过对条带充填开采煤柱载荷和煤柱强度的理论分析,提出了条带充填开采所需留设的合理煤柱尺寸及开采宽度。理论,试验研究和开采实践证明,条带开采充填采空区能够降低采面周围的支承压力,开采后工作面周围的应力分布较长壁全面开采更为均匀,这种开采方法被广泛的应用于“三下一上”采煤之中。条带开采方法就是将煤层块段划分成比较正规的条带形状,采一条留一条,保留的条带煤柱能够承受上覆岩层的部分载荷。在采留宽度合理的条件下,可以减少由于煤层开采引起的矿山压力,避免或减小底板突水的发生,地表只发生轻微均匀的移动和变形。煤柱的强度及稳定性受多方面的因素制约,如煤的抗压强度,煤柱尺寸大小,形状及采空区顶底板的管理方法等。在煤柱尺寸及形状一定的条件下,煤柱的承载能力不仅受到煤的抗压强度的限制,而在更大程度上煤柱强度取决于煤层侧向变形阻力和煤层沿着与顶底板岩接触上的磨擦阻力。试验结果表明(1)在煤柱内部处于三向受力状态时,它能承受200mp2的应力,而在煤柱外边缘的单向抗压强度仅为5~40mp2;(2)在宽高比相同时,长方形煤柱比正方形煤柱的强度高40%,这是因为长方形煤柱的周边较长,从而提供的侧限力较大。增加煤柱的侧限力就能提高煤柱的...

关键词：条带充填采宽充填开采煤柱宽度煤柱尺寸

陕北浅埋煤层似膏体充填条带开采参数研究及应用

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煤炭科学技术 2021年第7期49卷 63-70页

作者：邵小平陶叶青刘二帅赵兵朝李鑫王龙李龙清唐仁龙张杰西安科技大学能源学院陕西西安710054 教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室陕西西安710054 中国工商银行股份有限公司九江分行江西九江332000 陕西小保当矿业有限公司陕西榆林719000 神木汇森凉水井矿业有限责任公司陕西神木719300 华能庆阳煤电有限责任公司甘肃庆阳745000

陕北地区生态环境脆弱、水资源缺乏,同时该区域又赋存着丰富的浅埋煤层资源。为解决采煤引起的水资源流失问题,提出了在陕北“保水区”应用风积沙似膏体充填条带置换开采技术。基于弹性地基理论,构建了条带开采的煤柱-顶板力学模型,推... 详细信息

陕北地区生态环境脆弱、水资源缺乏,同时该区域又赋存着丰富的浅埋煤层资源。为解决采煤引起的水资源流失问题,提出了在陕北“保水区”应用风积沙似膏体充填条带置换开采技术。基于弹性地基理论,构建了条带开采的煤柱-顶板力学模型,推导出了采后顶板下沉的挠曲公式,并结合Winkler地基理论及极限强度准则,计算出条带工作面合理的采宽及留宽。针对由风积沙作为骨料,由粉煤灰、水泥作为胶结料,与水经充分混合搅拌形成的充填体,经实验室合理配比试验,得出了最佳的充填材料配比及强度指标,并从微观层面揭示了充填体内结晶体穿插成网程度决定不同龄期充填体强度的机理。以榆林市上河煤矿为实例,通过对该矿3216工作面开采实践,数值模拟得到了开采过程中隔水层运移规律。研究结果表明:采后隔水层沉降量最大值为27.9 mm,表明开采过程隔水层保持稳定,采场覆岩结构得到了较好的控制。现场工业性试验表明,条带开采采空区充填效果良好,现场监测覆岩位移变化不显著,总体呈现出下部岩层位移>中部岩层位移>上部岩层位移。上河煤矿通过成功实践条带充填置换开采技术保证了覆岩的良好稳定性,大幅降低了覆岩导水裂隙带发育高度,3216工作面充填后涌水问题得到根本解决,并大幅提高了上河煤矿煤炭采出率。

关键词：条带充填保水采煤弹性地基理论条带煤柱

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膏体充填条带开采技术

煤炭科学技术 2010年第2期38卷 10-14页

作者：刘坤周华强郑立军李亮中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 河南煤化集团鑫珠春工业公司河南焦作454000 徐州中矿大贝克福尔科技有限公司江苏徐州221116

为了解决煤矿采空区全部充填开采成本相对偏高的问题,同时有效地控制煤矿开采地表沉陷和保证承压水上采煤的安全性,提出了煤矿膏体充填的条带开采技术,该技术以煤层顶板(关键层)、受承压水影响的底板极限垮落步距和条带煤柱留设的理论... 详细信息

为了解决煤矿采空区全部充填开采成本相对偏高的问题,同时有效地控制煤矿开采地表沉陷和保证承压水上采煤的安全性,提出了煤矿膏体充填的条带开采技术,该技术以煤层顶板(关键层)、受承压水影响的底板极限垮落步距和条带煤柱留设的理论为原则,设计了膏体条带充填的充填宽度和留设宽度,并对影响条带充填体稳定的充填体尺寸、物料的配比、充填体空间的围岩岩性、地质构造和充填体侧向应力等因素进行分析。理论分析证明该技术构成的"煤层底板—充填条带—上覆岩层—主关键层"的结构体系能够有效控制地表下沉和减少底板破坏深度,达到承压水上建(构)筑下安全采煤的需求并最大程度地减少充填开采成本。

关键词：条带充填充填体稳定性开采沉陷绿色开采