我國建筑物下壓覆煤炭資源量大面廣,過去采用條帶開采,資源回收率低且存在安全隱患。條帶充填開采技術為'三下'煤炭資源的合理開采創造了條件。文章結合級索煤礦原有條帶開采條件提出了利用一定強度的充填體對條帶采空區進行充填置換滯留條帶煤柱的方法實現村莊下壓煤的完全開采,并對條帶充填計算模型、充填參數設計、充填體安全、充填開采方案及充填開采效果作了簡單的介紹,可為其他礦區的建筑物壓煤充填開采提供參考。
充填法是利用地表中露天剝離的廢石、開采廢石或選礦尾砂作為主要充填骨料,建立充填系統,然后通過采空區的鉆孔、天井或充填管道將充填料自流(或加壓)充填至井下采空區。用充填法處理采空區,一方面要求對采空區的位置、大小以及與相鄰采空區的所有通道了解清楚,以便對采空區進行封閉,加設隔離墻,進行充填脫水或防止充填料流失;另一方面,采空區中必須能有鉆孔、巷道或天井相通,以便充填料能直接進入采空區,達到密實、充填采空區的目的。
充填系統是將充填料從制備、倉儲、制漿到輸送至充填區的各個環節或單元的總成。充填方法與充填料輸送方法不同,充填系統的組成單元和功能不同。就應用普遍的水力輸送而言,一般包括充填料制備、充填料倉儲、料漿制備與計量控制、管路輸送等4個模塊。金屬礦山和煤礦充填在充填系統設計上差別很大,主要原因是充填料的不同。 金屬礦山主要充填尾礦砂。充填站設置料倉或堆場,采用振動放料形式,通過皮帶傳送至攪拌桶制漿。
圍繞生態文明建設和能源行業可持續發展,大力推進科技創新。一是承擔國家充填采煤技術、充填材料及裝備領域的重大科學與研究課題,以“創新、產業化”方針為指導,提高自主創新能力、集成創新能力和消化吸收后再創新能力,建設的工程化實驗條件,建立科技成果產業化的工程化驗證環境;二是培養工程技術人才,建設一支具有國際水平的充填采煤工程技術領域的創新團隊;三是研究制定充填采煤的技術標準、規范。主要研究五個方向:充填采煤巖層移動控制理論研究;綜合機械化充填采煤關鍵技術研究;效率、綠色環保充填材料研究;煤礦充填采煤技術工藝研究;充填采煤裝備設計研究。
各種充填法中,如礦塊劃分為礦房和礦柱,回采時要一并考慮礦房采完后礦柱的回采。在充滿干式或水砂充填料的礦房中回柱時,松散的充填料可能涌入回采空間,故多用崩落法。如礦房回采時已構筑隔墻,礦柱可用上向或下向分層充填法回采。前者用于回采支承壓力不大的礦柱,后者在圍巖不允許崩落或用上向分層充填法不安全時采用;但均須待礦房內的充填料壓實后(一般需六個月以上)進行。
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