淄矿集团许厂煤矿置换开采幻灯片3[1].ppt

《淄矿集团许厂煤矿置换开采幻灯片3[1].ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、淄博矿业集团许厂煤矿绿色开采之路――矸石置换开采综合技术矸石置换开采综合技术1、地理位置淄博矿业集团许厂煤矿位于山东省济宁市高新区境内，矿井距离济宁市区8km，交通便利。一、项目研发背景（一）许厂矿概矿矸石置换开采综合技术2、矿生产情况许厂煤矿于1996年6月开工兴建，设计生产能力150万t/a，1998年10月试生产以来，已累计生产原煤2079万吨，实现了安全生产。3、开采煤层矿井主采煤层为3下、16上和17煤层，平均总厚5.05m，占可采煤层总厚的85%。矿井井田南北长10km，东西宽6km，总面积

2、56.3km2。矸石置换开采综合技术由于城市建设快速发展，煤炭资源压覆量大幅增加，可采煤量锐减，从长远的发展看,矿井面临以下急需解决的问题：（二）项目研发背景1、“三下”压煤问题严重，影响矿井可持续发展。许厂矿“三下”可采储量约2725万t，占全矿的33%。其中130采区南翼占68.7%。仍有进一步扩大的趋势。自2002年以来，许厂煤矿针对"三下"压煤问题，在130采区开展了条带开采的研究和实践，采出率控制在45%左右，留宽大于采宽。矸石置换开采综合技术（二）项目研发背景2、辅助运输紧张，不利于矿井高效

3、生产。井下矸石的处理问题日趋严重。矿井的开拓工程量大、产矸多，年出矸量12.5万t，辅助运输出现了一定程度的紧张，给矿井的高效开采带来了一定的隐患。3、地面矸石排放量大，不利于清洁生产。传统地面排矸方式产生的矸石山侵占大量良田，同时对环境的污染与破坏严重，不利矿区与村庄的和谐发展。矸石置换开采综合技术（三）项目指导方针许厂煤矿确立以提高资源利用率为核心，以资源节约重点的指导原则，提出了将井下矸石处理和条采煤柱合理回收相结合，实施置换开采的方案，实现条采后留设煤柱资源的进一步合理回收，而且可以将井下产生的

4、矸石直接进行处理，达到矸石不上井的目的。矸石置换开采综合技术（四）研究意义本项目的研究，对解决我国“三下”压煤、井下矸石处理等问题开创了一条新的技术途径，可以最大限度地回收煤炭资源，对许厂煤矿的可持续发展具有极大的现实意义。矸石置换开采综合技术（一）井上、井下对照图经过分析，确定130采区南翼为置换开采区域，上面村庄稠密，2003年6月采用条带进行开采，2005年8月回采结束。二、实验区域生产地质条件矸石置换开采综合技术（二）围岩情况130采区主采3下煤层，平均约为5.0m、煤层倾角平均4°、容重1.3

5、5t/m3、煤层f＝2～3。埋深约290m。岩性岩层抗压强度/MPa抗拉强度/MPa容重/t·m-3抗剪强度(MPa)正应力内摩擦角/°30°45°3下顶板粉砂岩47.41.32.562.37.435中砂岩63.72.62.489.015.430细砂岩55.62.32.635.710.6383下煤层14.84.121.353.225.46333下底板砂质页岩38.21.52.526.313.235粉砂岩45.31.92.553.18.030粉细砂岩67.13.52.69.914.227矸石置换开采综合技

6、术（三）条采后地表水平变形压煤村庄为孙桥、王桥，孙桥住户为160户；王桥住户为270户。建筑物为老旧的土房、砖瓦住房，近年新建的二层砖混结构住宅，多为土木结构和部分砖混。采用条带开采后，村庄建筑物均处于《规程》规定的最高保护等级Ⅰ级范围内。矸石置换开采综合技术（一）研究内容1、充填矸石物理力学性能测试2、充填巷合理布置位置3、合理采出宽度研究4、合理的掘充顺序确定5、充填巷支护与加固技术6、置换开采后的地表变形预测7、充填系统及其工艺设计8、地表移动观测设计三、研究内容与技术路线矸石置换开采综合技术（二

7、）技术路线建下条采保护煤柱矸石置换开采综合技术研究矸石的压实度测试与分析置换开采可行性分析矸石充填系统设计充填巷两侧煤柱设计充填巷掘充顺序优化充填巷支护方案设计矸石充填巷位置优选矸石充填工业性试验矸石置换开采综合技术（一）矸石性能的测试采用MTS810力学试验伺服机进行试验，矸石的原始碎胀系数约为1.74，在许厂煤矿的地应力条件下，压实试验后碎胀系数降为1.39，可知压实度为0.8。四、主要研究成果矸石置换开采综合技术（一）矸石性能的测试巷道中矸石充填后因碎胀系数的变化，矸石密实后的实际充填率约为63.

8、7%。结论：矸石的充填和加固作用，在初期主要是对充填巷两侧煤柱施加一定的侧向约束，通过提高其两侧煤柱的承载性能来控制地表下沉的；只有在矸石的压缩变形量达到一定程度时，才能起到支撑作用。矸石置换开采综合技术（二）充填巷合理位置确定原则：掘进充填巷后所留煤柱具有稳定性，能有效支撑上覆岩层，从而维护地表变形可控。两种实现的方法：（1）所留煤柱尺寸合理；（2）要对充填巷帮进行必要的加固，以约束充填巷两侧留设煤柱的变形。此时可实现安全置换开采。矸石置