膏体充填＋局部前进式开采工艺通过薄煤层工作面断层

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1、能源技术与管理2010年第1期doi：10．3969~．issn．1672—9943．2010．01．035膏体充填+局部前进式开采工艺通过薄煤层工作面断层郑立军(河南煤化集团焦煤公司朱村矿，河南焦作454191)[摘要]膏体充填开采是绿色开采的重要组成部分，不仅能解决建筑物下压煤的问题，提高资源的回采率，而且能很好地解决煤矸石排放所带来的环境及占用土地问题。朱村煤矿通过膏体充填+局部前进式开采技术的联合应用，实现了膏体充填的价值和目的，保证了工作面安全顺利通过走向断层破碎区。[关键词]绿色开采；膏体充填；前进式开采；

2、薄煤层；断层[中图分类号]TD823．7[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2010)010922上覆岩层活动中起主要的控制作用，对采场上覆0引言岩层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用河南煤化焦煤公司朱村矿是一个具有50a的岩层称为关键层。前者称为亚关键层，后者称为开采历史的老矿井，目前生产能力为40万t／a左主关键层。即是：关键层的断裂导致全部或部分的右。村庄建筑物、铁路等压煤400余万t，占保有储上覆岩层产生整体运动。量的70％，必须在保证地表构筑物安全的前提研究证明，主关键层对地表移动的动态过程下

3、，最大限度地回收这部分宝贵的煤炭资源。起控制作用，主关键层的破断将导致地表快速下膏体充填是煤矿绿色开采技术的重要组成部沉【4]。覆岩主关键层的破断将导致地表下沉的显分[。所谓膏体充填即利用固体废物制成膏体进著增大，因此，可将保证覆岩主关键层不破断失稳行井下充填，就是把煤矿附近的煤矸石、粉煤灰、作为建筑物下采煤设计的原则。为了保证建筑物工业炉渣、劣质土、城市固体垃圾等在地面加工制下采煤既具有较好的经济效益，同时又确保地面作成不需要脱水处理的牙膏状浆体，采用充填泵建筑物不受到损害，关键在于根据具体条件下的或重力加压，通过管

4、道输送到井下，充填采空区或覆岩结构与主关键层特征来研究确定合理的充填离层区，形成以膏体充填体为主的上覆岩层支撑开采方法。体系，有效控制地表沉陷在建筑物允许值范围内，充填开采方法按充填量和充填范围分类，包实现村庄不搬迁，安全开采建筑物下压煤，保护矿括全部充填和部分充填。全部充填开采即在煤层区生态环境和地下水资源。采出后顶板未冒落前，对所有采空区域进行充填，世界上首次进行膏体充填试验是1979年在充填范围与采空区范围大体一致，它完全靠采空德国格伦德铅锌矿进行的，在国外金属矿山中的区充填体支撑上覆岩层控制开采沉陷。部分充填应

5、用已经有20多年的发展历史，技术相对成熟，开采，是相对全部充填而言的，其充填范围仅是采可以为煤矿的充填开采提供借鉴[2]。20世纪l9世空区的一部分，它只是对采空区的局部或离层区纪末，德国在埃森矿区的充填试验标志着世界上与冒落区进行充填，靠覆岩关键层结构、充填体及建筑物下采煤技术的兴起。从2008年开始，朱村部分煤柱共同支撑覆岩，控制开采的沉陷。本矿选矿就与科研单位一起在54002工作面进行了膏体择充填方法的原则是：判别覆岩层中的主关键层充填开采技术的实验与实践，取得了较好的效果。位置，在对主关键层破断特征进行研究的基

6、础上，通过合理设计的充填方法来保证覆岩主关键层不1膏体充填开采技术破断并保持长期稳定。结合本矿的具体条件，尤其1．1原理是突水问题决定采用膏体充填全部采空区。岩层控制的关键层理论为膏体充填开采提供1．2充填方法及过程了理论依据。在直接顶上方存在厚度不等，强度不煤矿膏体充填工艺流程包括物料准备、膏体同的多层岩石。其中一层至数层厚硬岩层在采场拌制、膏体泵送和采场充填等4大部分。物料准2010年第1期郑立军膏体充填+局部前进式开采工艺通过薄煤层工作面断层93备、膏体拌制、膏体泵送这三道工序都是在地面完搅拌，其中，减水剂按水泥

7、与粉煤灰质量的1％～成。物料准备即是把煤矸石通过铲斗车送入破碎1．5％添加，将搅拌好的充填物料送入料浆斗。膏机，将其粉碎至粒度直径小于6mm，然后筛选，分体泵送是把料浆斗中的充填物料通过充填泵，充别送入不同的皮带，同时配比一定量的粉煤灰、胶填管路送至工作面，此过程要注意管路的密封。朱结料。胶结料、粉煤灰、骨料配比为1：2：16。膏体拌村矿采用的膏体充填系统工艺流程如图1所示。制是把准备好的物料加水，并且加入减水剂充分审审审审上一一图1煤矿膏体充填工艺流程作面刮板运输机——运料巷刮板运输机——原工2应用实例作面位置的刮板

8、运输机——运输巷胶带运输54002工作面位于54区西段，开采一煤，煤机——井底车场。层平均厚1．25m，工作面走向长865m，倾斜长改造工作面的通风：新鲜风流自运料巷——105m，运输巷、运料巷保顶破底后高度均为2．2m，改造面——改造面上风道——原工作面位置——采高等于煤厚，普通机械化开采。煤层直接顶板为乏风进入运输巷。L灰岩，