翟镇煤矿对拉充填开采工作面关键技术研究

发布时间：2020-03-22 22:54

【摘要】：针对我国“三下”压煤资源的开采比例逐步扩大,综合机械化固体充填采煤技术生产能力较低,无法满足先进矿井的要求,提出对拉充填工作面开采技术,实现“三下”压煤安全高效生产。本文在简要阐述对拉充填工作面开采技术原理的基础上,结合翟镇煤矿实际采矿地质条件,采取现场调研、理论分析、数值模拟、工程设计等研究方法,优化设计了对拉充填工作面支护方法,确定了对拉充填工作面错距段合理长度,最终得到了充实率对对拉充填工作面矿压显现规律的影响。本论文主要取得以下成果:(1)提出了对拉充填工作面的开采方法,阐述了对拉充填工作面开采的基本原理与特征,设计了对拉充填工作面的系统与采充工艺,凝练了对拉充填工作面开采技术难点与关键。(2)分析了对拉充填工作面错距的影响因素,研究了错距对充填工作面采场围岩变形与应力分布的影响规律,确定了对拉充填工作面的合理错距,提出了对拉充填工作面中间巷的支护方法。(3)采用FLAC3D数值分析软件研究了不同充实率条件下对拉充填采煤工作面矿压显现特征,揭示了充实率对对拉充填工作面错距段与采场覆岩移动的影响机制。(4)结合翟镇煤矿实际采矿地质条件,确定了3404E对拉充填工作面的开采方案和生产系统,计算得到了3404E对拉充填工作面的开采长度,设计了3404E工作面和煤体应力监测设备布置方案。
【图文】：

推广应用,采煤技术,特厚煤层,高瓦斯矿井

图 1-2 固体充填采煤推广应用分布Figure 1-2 Distribution and application of solid filling coal mining充填开采经过多年的发展，从最初采用抛投式固体充填采煤技术来解决废弃矸石的处理问题和控制岩层移动[42-45]；后面提出了上向分层长壁逐巷胶结充填采煤技术解决含水层下特厚煤层开采，即将特厚煤层划分成若干分层，分层内采用长壁开采方法布置生产系统、工作面采用“掘进开采，逐巷充填”方式进行开采与充填，分层间采用上向分层方式开采，实现含水层下特厚煤层安全开采[46-49]；随着矿井开采技术和机械化水平不断提高，提出了固体密实充填采煤技术，该方法是在采空区中使用特有的充填设备将地面矸石、粉煤灰等废弃物充入其中，达到充填体支撑顶板来控制地表变形和岩层移动的目的[50-55]；伴随着国家绿色开采战略的提出，采选充一体化技术得到了发展，该技术在原来的充填开采技术的基础上，矿山井下采选技术一体化得到进一步的发展，实现了井下洗选技术，矸石提升至地面上直接充入采空区，减少了矸石对环境的污染[56-60]；由于我国高瓦斯矿井众多，因此提出采选抽充防技术，该技术在采选充的技术上加上了瓦斯抽采技术，解决了高瓦斯矿井危险系数高的问题，实现了高瓦斯矿井安全高效开采[61-65]

原理图,采煤技术,代表性,原理

6（e）综合机械化“采-选-抽-充-防”技术图 1-3 代表性充填采煤技术原理Figure 1-3 Principles of representative filling coal mining technology2）固体充填采煤理论及设备研究些年来，在固体充填采煤设备、技术理论以及材料方面我国学者做大量研究，取得了显著的成绩[70-76]，主要有以下成果：国学者张吉雄[77-78]通过矸石充填体压实和时间相关性的系统研究，填采煤岩层移动控制和地表沉陷预计的等价采高方法。并采用 UDPTh 流变模型和弹性地基梁理论为基础，通过研究分析了关键层下
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD823.7

【参考文献】