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固体充填留巷采煤合理充实率研究

发布时间:2021-07-04 17:44
  煤炭资源开采引起的环境问题愈加突出,国家与地方政府高度重视采矿与环保协同发展,矿区固废井下大宗充填处理势在必行。本文以中天合创葫芦素矿充填留巷采煤工作面为工程背景,综合运用现场调研、理论分析、实验室试验、数值模拟等研究方法,基于国内外学者对充填采煤围岩移动规律的研究成果,对固体充填材料物理力学性质及不同充实率条件下采场和留巷区域围岩移动与矿压显现规律展开了研究。论文主要研究成果如下:(1)结合采场覆岩与留巷区域围岩移动规律,阐述了留巷变形特征,分析了引起留巷变形的因素。认为在相同的支护条件下,充实率与固体充填材料物理力学性质是影响留巷变形的主要因素。研究合理的充实率对控制采场覆岩与留巷区域围岩变形具有重要意义。(2)对洗选矸石、盾构机掘进矸石和粉煤灰物理力学性质开展了研究,发现盾构机掘进矸石与粉煤灰强度低,不能直接用于充填开采。通过测试洗选矸石的孔隙率与孔径分布特征发现破碎后的矸石具有良好的致密性,强度高,可作为固体充填体的骨料。以洗选矸石为骨料、盾构机掘进矸石为次骨料、粉煤灰为辅料,对由三种充填材料按不同配比混合的固体充填体展开了侧限压缩试验,揭示了固体充填体变形模量与应力之间的关系... 

【文章来源】:中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:98 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

固体充填留巷采煤合理充实率研究


充填开采覆岩移动图

技术路线图,论文,绪论


论文研究技术路线图

固体,矸石


2充填留巷采煤围岩运移特征9选矸石;经过洗选后的精煤一般用于发电或者煤化工等领域,煤炭被利用过后就会产生煤气化渣、粉煤灰等矿区固体废弃物。除此之外,经矿区多年发展在地表堆积的矸石山也是固体充填材料的主要来源之一。国内有些矿区也用黄土、风积沙、建筑固体作为井下固体充填材料,但这些并非为矿区固体充填材料的主要来源。固体充填留巷采煤系统如图2-1所示。图2-1固体充填留巷采煤系统Figure2-1SolidbackfillingwithGob-SideEntryRetainingminingsystem由图2-1可以看出,井下采空区固体充填主要有井下掘进矸石原位破碎充填和地表固体充填材料反向运输充填两种形式。井下掘进矸石原位充填开采就是将井下的各岩巷以及硐室群掘进过程中排出的矸石和原煤通过煤矸井下分离系统分选出的矸石运输到井下破碎站后经过井下破碎系统破碎成适合充填的粒径以后,运输到充填工作面进行充填。固体井下原位充填可以缓解矿井的提升运输压力、节约提升成本以及矸石的地表处理成本,尤其是对于深部开采矿井来说经济效益尤为明显。地表固体废弃物反向运输充填开采就是将煤炭工业园区洗选产矸石、历年累积的地表堆积矸石经过地面破碎系统破碎成适合反向运输、井下充填的粒径后与粉煤灰、煤气化渣按合理的配比进行混合后,通过地面运输系统、垂直投料系统井下反向运输系统将固体充填材料运输至充填采空区。有时为了达到更好的充填留巷效果,可以将地表固废充填材料与井下的原生矸石在井下按一定的配比混合后进行充填留巷。井下固废就地充填与地表固废反向运输充填两个系统既可以独立进行充填留巷也可以同时运行进行充填留巷。最大限度的提高了固体充填留巷采煤工艺的可靠性与连续性,如地表固体反向运输系统出现故障而不

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本文编号:3265246

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