《充填开采技术》PPT课件.ppt

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1、2减沉开采技术2-1开采引起的地表沉陷规律2-2开采沉陷对地面建筑物的影响2-3减少开采沉陷影响的技术措施2-4条带开采技术2-5充填开采技术2-6部分充填开采技术2-5充填开采技术一、充填开采技术概述二、充填开采技术原理三、水砂充填开采技术四、膏体充填开采技术五、矸石直接充填开采六、高水材料充填开采一、充填开采技术概述1.煤矿充填开采特点2.充填开采方法分类3.国内外煤矿充填开采历史及现状充填开采就是利用外来材料如矸石、砂、碎石、粉煤灰等物料充填采空区，达到控制岩层移动及地表沉陷的目的。一、充填开采技术概述1、充填开采特点充填开采特点充填材料供需不均衡采煤生产能力与充

2、填生产能力不均衡充填成本与采矿效益不均衡充填作业时空受限充填范围大一、充填开采技术概述——充填开采特点众所周知，充填开采中，采矿和充填互相制约，不继续采矿就无处充填，不充填也就不能采矿，使得由采矿和充填这两个作业环节组成的回采作业大循环共同决定矿井的开采。因此，只有实现采矿和充填的均衡，充填技术才有生命力，才会在矿山有效应用。（1）采煤生产能力与充填生产能力不均衡煤矿的充填技术必须适应高产高效的发展。但是目前的充填能力一般小于40m3/h，而一个年产100万吨的矿井的生产能力超过100m3/h，因此煤矿充填技术无法与高产高效采煤技术相匹配。一、充填开采技术概述——充填开

3、采特点（1）采煤生产能力与充填生产能力不均衡例如抚顺老虎台矿采用采空区全部水砂充填采煤法40余年，为了维持年生产能力300万吨水平，需22个采煤工作面。而1999年改用综放开采后，该矿采煤工作面减少到3个，生产准备工作面大幅度减少，矿井生产能力超过300万吨。由于水砂充填生产不适应高产高效的采煤工艺，3套充填系统全部被废弃。一、充填开采技术概述——充填开采特点寻找丰富低廉的合适充填材料满足回填空间的要求，是充填开采方法成功应用的一个必要条件，这就是充填材料供需均衡问题。（2）充填材料供需不均衡金属矿山采用掘进废石、尾砂（约占矿石开采量的90%左右）、冶炼炉渣等采矿废弃物

4、作为充填料，完全解决了充填材料供需均衡的问题。同金属矿相比，煤矿自身工业废弃物比例小，煤矿的矸石一般为煤炭开采量的15%左右，采空区全部充填难以解决充填材料来源困难的问题。因此，采空区全部充填采煤技术只局限于在能够在解决充填材料的矿区使用。一、充填开采技术概述——充填开采特点例如我国抚顺矿区由于有大量的油页岩的炼油废渣作为煤矿采空区充填材料，水砂充填采煤方法被延续应用了几十年。我国新汶矿区，由于有汶河优质河砂，曾采用河砂作为煤矿采空区充填材料。然而，上述矿区随着充填材料的枯竭，充填采煤方法也随着减少或消失。（2）充填材料供需不均衡（3）充填成本与采矿效益不均衡充填开采的

5、经济核算曲线一、充填开采技术概述——充填开采特点充填成本与采矿效益均衡问题就是：充填开采中因充填而增加的经济效益能否抵消充填成本？就我国煤矿充填而言，只有当充填成本小于因开采引起的土地破坏和村庄搬迁赔偿费用时，充填成本与采矿效益才实现均衡，充填技术才有生命力，才会在煤矿得到有效应用。（3）充填成本与采矿效益不均衡充填开采的经济核算曲线煤矿充填开采的经济分析一、充填开采技术概述——充填开采特点某矿区1990-2001年采煤沉陷土地赔偿费一、充填开采技术概述——充填开采特点（3）充填成本与采矿效益不均衡某矿区1990-2001年采煤村庄搬迁费一、充填开采技术概述——充填开采

6、特点（3）充填成本与采矿效益不均衡某矿区采煤沉陷土地赔偿费与充填成本对比一、充填开采技术概述——充填开采特点（3）充填成本与采矿效益不均衡某矿区村庄搬迁费与充填采煤成本对比一、充填开采技术概述——充填开采特点（3）充填成本与采矿效益不均衡一、充填开采技术概述——充填开采特点（3）充填成本与采矿效益不均衡降低充填成本的主要途径降低充填材料的成本采用部分充填全部充填部分充填采空区充填冒落区充填离层区充填按充填位置按充填量水砂充填矸石充填自溜充填风力充填机械充填按充填动力膏体充填高水充填水力充填充填开采按充填物质一、充填开采技术概述2、充填开采方法分类20世纪50年代一、充填

7、开采技术概述3、充填开采历史离层区充填冒落区充填采空区充填干式充填水力充填膏体、高水、固体废物充填20世纪80年代主要用于德国、波兰；我国尚处于起步阶段20世纪80年代我国首例——抚顺二、充填开采技术原理1.充填开采岩层移动与破坏特点2.充填开采地表沉陷的影响因素3.充填开采地表沉陷的预计方法二、充填开采技术原理1、充填开采岩层移动与破坏特点（1）采空区充填可以有效缓解采煤引起的矿山压力显现采空区充填可以有效改变煤体、围岩的受力状态，将其所受的采动压力由四周煤岩体承担改为充填物和四周煤岩体共同承担，有效分散采动影响压力，减少应力集中。同时