矸石充填开采技术在平顶山矿区的应用
收稿日期：2012－06－24
作者简介：胡长对（1966—），男，河南平顶山人，高级工程师，1989年毕业于大连理工大学，现从事煤炭装备设计制造等工作。
矸石充填开采技术在平顶山矿区的应用
胡长对
(平煤神马机械装备集团，河南平顶山467021)
摘要：为了减小采矿业对环境的危害并延长矿井服务年限，中国平煤神马集团在矿区实施了充填开采；通过选型计算，
确定了采面设备配套及运矸系统，介绍了平煤十二矿充填工作面的主要设备特点；对该采煤工艺效果进行了分析，总结了生产中存在的问题及装备改进方向。关键词：矸石；充填开采；液压支架选型；配套装备中图分类号：TD823．7
文献标志码：A
文章编号：1003－0506（2012）11－0057－03
Application of Backfill Mining with Gangue in Pingdingshan Mining Area
Hu Changdui
（Pingmei Shenma Equipment of Machinery Group ，Pingdingshan 467021，China ）
Abstract ：To reduce the harm to environment and prolong service life of mine field ，waste rock filling exploitation technology was imple-mented in mining area of China Pingmei Shenma Group．Device configuration and waste rock conveyance system were also ascertained through model selection and calculation．Introduced the specialty of the equipment on backfilling working face in Pingdingshan No．12Coal Mine ，coal winning technology effect was analysed ，too．Finally ，problems existing in productive process and equipment upswing di-rection were summarized．
Keywords ：waste rock ；backfill mining with gangue ；type selection of hydraulic supports ；device configuration
在煤炭开采过程中，往往会造成地面塌陷、土地
损毁等多种环境地质灾害。同时，煤矿生产中伴随着大量固体废弃物的排放
，“三下”（建筑物下、铁路下、水体下）煤大面积的不可开采也造成了煤炭资源的浪费
［1］
。而通过实施充填开采可以有效解决
以上问题。现以平煤十二矿充填开采首采工作面为
例对矸石充填开采技术进行介绍。
1充填开采工作面概况
平煤十二矿己15-
13080为充填开采首采工作面，
该采面开采的己15煤层位于一水平己三采区，地面标高+87 +90m ，工作面标高－275 －181m ，走向长352.5 355.0m ，倾斜长95.4 96.4m ，面
积约34000.2m 2
，煤层总厚2.3 3.3m ，平均厚2.94m ，煤层倾角0? 4?，可采指数0.95，变异指数25%，稳定程度为较稳定。地面位置在工业场地保护煤柱以南，蜜蜂王以西，正上方为东高皇村，回采
时采用充填开采，开采后对地表建筑物影响较小或
基本无影响，但需定期对地面建筑进行监测，防止发生事故。
2充填液压支架选型
（1）支架最大高度H max 。考虑到顶板有伪顶冒
落或可能局部冒落，
H max =M max +（0.2 0.3）［2］。其中，M max 为煤层的最大开采高度，取3.5m 。计算得H max =3.7 3.8m 。
（2）支架最小高度H min 。H min =M min －s －a ；s =ηM min L 。其中，M min 为煤层的最小开采高度，取2.3
m ；s 为支架在最小采高时顶板的最大下沉量；a 为回收支架时的卸载高度，取0.1m ；η为下沉系数，取0.04；L 为最大控顶距，取0.89m 。计算得H min =2.119m 。
（3）顶梁承受压力P ［2］。P t =9.81h γk 。其中，P t 为工作面合理的支护强度；h 为采高，取3.0m ；γ
为岩石密度，取2.5t /m 3；k 为工作面支护的上覆岩层厚度与采高之比，一般为4 8，此处取6。经计算
P t =441.5kN /m 2≈0.441MPa 。P =P t S 。其中，S 为支架顶梁与顶板的接触面积，为1.50m ?8.02
·
75·2012年第11期中州煤炭总第203期
我国目前煤矿充填开采技术现状概要
综述 我国目前煤矿充填开采技术现状 闫少宏,张华兴 (煤炭科学研究总院开采设计研究分院,北京100013 [摘要]分析了我国顶板控制方法,提出充填控制方法将是资源与环境友好开采的好途径。 总结了目前我国两类充填方法,一是巷柱式充填法;一是长壁式充填法。认为充填开采要推广须进行部分充填、可控制性下沉理论研究,在减少充填材料消耗的同时,尽可能降低充填工艺对回采的影响,并使地表下沉在合理的范围内,从而为充填设计提供理论指导;同时要研发充填材料与装备,如输送机、充填支架等。 [关键词]充填开采;顶板控制;巷柱式开采;充填支架 [中图分类号]T D823183[文献标识码]A [文章编 号]100626225(20080320001203 St a tus 2quo of F illi n g M i n i n g Technology i n Coa lM i n es of Ch i n a Y AN Shao 2hong,ZHANG Hua 2xing (Coal M ining &Designing B ranch,China Coal Research I nstitute,Beijing 100013,China Abstract:Roof contr ol methods were analyzed and filling contr ol was regarded as a good one for envir on ment in this paper .There are t w o kinds of filling methods in China currently .One is r oad way filling and another is l ong 2wall filling .For popularizati on of filling,Part filling and contr ollable subsidence theory must be researched .I nfluence of filling technique on m ining must be reduced and surface sub
矸石充填开采项目简介(new)
矸石充填开采技术项目简介 中国矿业大学 二O 一O 年二月
目录 1 工程背景........................................................................................................................... .- 2 - 2 矸石充填开采技术总体思路.............................................................................................- 3 - 3 井下分矸与投料系统简述.................................................................................................- 3 - 3 固体充填采煤技术............................................................................................................- 6 - 3.1 掘巷充填采煤技术...................................................................................................- 6 - 3.2 长壁普采（或炮采）充填采煤技术.......................................................................- 8 - 3.3 长壁综采充填采煤技术.........................................................................................- 10 -
关于充填采矿技术应用与缺陷的分析
关于充填采矿技术应用与缺陷的分析 摘要：新技术的不断提高，采矿业取得了迅速发展。人们对该行业的要求也不 断增多，以往的填充材料无法满足现代采矿业的需求，同时，为了使现代采矿新 技术得到高效率深层次的运用，在进行深部采矿作业时，必须对填充材料进行更 新换代。充填不当也会对资源的合理利用造成很大伤害，将不利于可持续发展战 略和环境友好型社会的建设。因此，本文探究充填采矿技术应用与缺陷，希望能 提供一些新的思路。 关键词：充填采矿；应用；缺陷；措施 前言 我国拥有丰富的矿产资源，但人均矿产资源量却远低于世界水平，而且我国 矿产资源分布不平均，探测和开采更为复杂。随着能源危机的不断蔓延，我国的 矿产开采技术受到了多方的重视。近年来，虽然矿产开采技术已有了很大的进步，但是采矿效率和环境保护仍不能达到国际标准，这就为充填采矿技术的发展打下 了基础。文章就有关充填采矿技术用于采矿的问题进行探讨，希望对充填采矿技 术在采矿作业的应用方面有一定的工程指导作用。 1.充填采矿法优点： 充填采矿法与空场法和崩落法对比，具有矿岩稳定性适应广泛、地压控制效 果好、安全性高、资源综合利用率高、高回采率、低贫化率、环保效果好的优点。 充填采矿法应用条件主要是地表不允许塌陷、围岩不稳固或者围岩与矿体均 不稳固的有色金属矿或贵金属、稀有金属矿床，现在已经逐步向“三上一下”（即 村庄下、铁路下、水体下、水体下）开采、保水采矿等领域发展，可以实现“三下”矿床、深部矿床及复杂难采矿床的开采。 现阶段，人们的生活水平不断提高，而生态环境却恶化加速，为了对环境情 况进行有效地改善，应当对充填采矿此种环保的采矿技术进行大范围地应用。采 矿过程中的塌方事故时常发生，导致作业人员的生命安全受到严重的威胁，这些 事故的发生几乎都是由于管理不到位和技术不成熟所导致的。充填采矿技术在进 行填充时采用煤渣和膨化材料等，能够对地表进行稳固，对采空区进行有效地控制，对安全性进行提升。充填采矿作为一种新兴技术，主要是以回采的工作突面 为基础，将填充的材料送入到采空区内，控制围岩的崩落和管理地压，其主要的 优势是：其一，能够对回采率和资源利用率进行提升，节能环保；其二，对深部 的矿床开采有着积极的作用；其三，贫化率低，经济效益高；其四，机械设备的 使用进一步提升了矿产开采工作的工作效率；其五，成本效益之间较为均衡。 2.我国充填采矿法应用现状分析 目前，充填采矿法在金属矿山已获得日益广泛的应用，例如世界上已有德国、澳大利亚等较多国家立法，矿山必须采用胶结充填采矿法以解决固体废弃物污染 和地质灾害长期隐患，胶结充填法以充填体强度高、输送成本低、适应性广、综 合利用率高等特点成为充填采矿法的主要发展方向。 我国采用充填采矿法的金属矿山比例仅为22.4%，使用胶结充填采矿的矿山 不足1%，绝大部分矿山因充填成本高而被迫放弃采用。图1为我国与部分国家 采用充填法的矿山数量比例对比图。 由图1可见，我国使用胶结充填采矿法的矿山还较少，为缓解矿山开采产生 的废渣、工业固体废弃物处理，消除矿区地质灾害长期隐患，必须尽快提高胶结
矸石充填技术在邢台矿区的实践
矸石充填技术在邢台矿区的实践 摘要:充填开采是实现煤矿绿色开采的关键技术之一。邢台矿区积极探索、实践煤矸石井下充填开采工艺,既为煤矸石找到了出路,减少地面沉陷,又释放了大量建筑物下煤炭资源,使矿区实现了可持续发展。 关键词:邢台矿区煤矸石充填开采 Practices on mining technology with backfill of coal rejects in Xingtai Mining Area Abstract:Backfilling mining is one of the key technologies of green mining. Carried out positive exploration and practice in Xingtai mining area coal gangue underground filling mining technology ,not only found a new way for using coal gangue, reducing the ground subsidence, but also released large amounts of coal resources under the buildings. It wasto achieve the sustainable development of mining area. Key Woeds:Xingtai Mining Area; coal rejects; mining with backfill 1 邢台矿区简介 邢台矿区位于河北省南部的邢台市、沙河市、内邱县境内,地处太行山与华北平原交界处,属于低山、丘陵、盆地与平原的过渡地带；
煤矸石充填
煤矸石充填技术方案 一、煤矸石充填意义： ⒈可以实现煤矸石不升井，减少运输费用，减少地面占地和环境污染。 ⒉煤矸石充填采空区实现以矸换煤，可以减少地表下沉，使对土地和建筑物的破坏降到最低，减少赔偿费用。 ⒊煤矸石充填采空区，减少对顶底板破坏，从而减少顶底板水的涌出，降低回采工作面水患威胁、提高回采效率、提高煤质和降低排水费用。 ⒋煤矸石充填采空区，将采空区底板覆盖上密实的充填体，减少瓦斯涌出，保证回采快速、安全。 ⒌煤矸石充填采空区，将靠近留巷段的采空区充实，可以保证充填留巷效果，降低留巷费用。从而实现无煤柱开采，提高煤炭资源回收率，减少巷道掘进量，缓解采掘接续紧张。 ⒍更有利于分储分运效能的发挥，有利于单轨吊系统的运行和彻底消灭井下地轨。 ⒎成熟、高效的充填技术可为受水害威胁的后组煤开采打下坚实的基础。 二、煤矸石充填方式的选择： ㈠泵送膏体充填方式： ⒈国外膏体充填： 膏体充填技术在国外金属矿山已经有20多年的发展历史。世界上首次膏体充填试验是1979年在德国格伦德铅锌矿进行的。试验成功以后，膏体充填技术在澳大利亚、奥地利、加拿大、英国、摩洛哥、葡萄牙、俄罗斯、南非、美国等国家的金属矿山得到了推广应用。 ⒉国内膏体充填： ⑴“八五”、“九五”期间，甘肃金川有色金属公司与北京有色冶金设计研究总院合作，利用国家重点科技攻关项目“全尾砂膏体泵送充填工艺及其设备研究”，在金川二矿区建成了我国第一条主要利用洗选尾砂、棒磨砂和粉煤灰的膏体充填工艺系统，其中，水泥浆独立泵送，在井下离充填点20-30m处与集料膏体浆液混合，与水泥浆混合后的膏体充填料浆重量浓度为82%，水泥用量平均280kg/m3，充填体最终抗压强度大于4MPa。该套膏体充填工艺系统采用德国施维英公司生产的KSP-140HDR矿用充填泵，泵送压力13MPa，充填能力100m3/h，利用自制的双轴连续搅拌机制浆，由美国霍尼韦
控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术探析
控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术探析 发表时间：2020-04-02T06:19:21.391Z 来源：《防护工程》2019年22期作者：邹玉龙 [导读] 我国的经济不断发展，各行各业也因此得到进一步的发展。煤矿产业作为我国重点产业之一，对于国家的发展有着十分重要的影响，就目前情况看来，我国大部分地区对煤矿开采的整体规模正在逐渐的增加。 邹玉龙 龙口煤电有限公司梁家煤矿山东龙口 265700 摘要：我国的经济不断发展，各行各业也因此得到进一步的发展。煤矿产业作为我国重点产业之一，对于国家的发展有着十分重要的影响，就目前情况看来，我国大部分地区对煤矿开采的整体规模正在逐渐的增加。不过在实际的煤矿开采过程当中会受到很多因素的影响，往往会导致相关企业的经济利益受到影响，为此，要对煤矿采掘技术进行充分的分析，结合实际的情况而使用有效的技术进行开采，这样能够让沉陷煤层部位的全面开采进行严格的控制。所以下文将对控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术谈谈自己的几点体会，以供参考。 关键词：控制；充填开采技术；沉陷部分；煤矿开采 1.煤矿开采沉陷及充填开采技术进行研究的重要意义 现如今在进行煤矿开采过程中仍然存在沉陷问题，为了切实有效地解决和避免出现这种问题就应当深入地对煤矿开采技术进行研究与探索，就目前来讲较为有效的开采技术主要是部分充填开采技术。在实际煤矿开采过程中一旦发生沉陷问题则应当对其地表建筑物做重建或拆迁处理，与此同时还应当阻断煤矿开采作业以避免造成更大经济损失。另外，国家有关文件规定不可以牺牲自然资源为代价来换取经济发展，一旦发生煤矿沉陷问题则会对周边生态环境造成毁灭性损害，这与我国相关政策相背离。在这种形势下，我们应当全面加强对煤矿开采技术地研究和开发，在煤矿开采过程中运用部分充填开采技术可以较好地解决好沉陷问题，同时还可以充分利用所开采出煤矿矸石或城市固体垃圾回填入矿坑内，这样一来可以很好地避免了煤矿废弃物污染问题，进而对生态环境起一定保护作用，最终实现社会与经济效益共同发展的战略目标，部分充填开采技术地运用有效地推进了我国煤矿事业地健康、稳定发展，实现绿色开采。 2.充填开采的基本技术原理 所谓的充填开采技术，简单的来说就是对沉陷矿区使用特定类型的浆液来进行填充，这样能够让采矿过程当中的安全性得到有效的保障。通过实际的调查发现，在进行充填开采的过程当中会涉及到较多的技术方法，在这些技术当中最为典型的就是膏体充填、浓度低及浓度高的胶结体充填。总的来说，在充填过程当中如果出现采空区，相关工作人员要使用浓度较高的膏体充填材料进行充填工作；相反，如果出现冒落部位，工作人员可以使用注浆碎石的方法来对相应的区域进行充填操作，其主要原因就是，一些相对浓度较低的非胶体由于其自身的综合特点，在高层区域是十分适用的。为了能够保证煤层采掘工作正常进行，工作人员要结合实际的情况而将浓度较大的浆液填入到现有的空洞部位，这样能够为空洞区上侧得到有效的填充。通过实际的调查发现，煤炭采掘量与充填开采必须的填料总量之间有着十分密切的联系，二者对于开采工作有着十分重要的影响。为了能够选择与实际情况相符合的充填技术，就要对煤层充填实现局部或者整体性的操作。应该在实际的煤层充填期间保证现有的煤层不会出现冒落现象，在对采空位置进行充填的时候要提高一定的速度。只有在以上的条件下，要将强度较高的填充体短时间充填到适用到完整性较好的采空区中去，这样能够有效的防止在实际开采过程当中出现煤层沉陷的现象，对开采工作带来一定程度的影响。此外，对于充填部分的煤层关键在于沉陷填充量和开采现场所拥有的煤层规模，这样也能够对煤层沉降起到很好的预防作用。 3.对控制煤矿开采沉陷的充填开采技术进行分析 3.1关于覆岩离层注浆技术分析 该技术的运用重点是要切实做好关键层第一次破裂控制工作。一般来讲，覆岩离层相关数据包含了其位置、断裂情况以及离层量等。这些数据地获取主要以技术人员经验及其自身规律来开展探索和研究，在关键层即将破裂且又没有真正破裂的情况下就是最佳的注浆时间点，此时开展注浆作业所取得质量也是最佳的。但如果当关键层已经破裂后再进行注浆的，这时覆岩离层量已经很小了，由于注浆所使用的大都为流动性较好的材料，这就使得这些材料会向裂缝处缓慢推移，这样一来就难以实现注浆的效果，因此，注浆质量也会受到巨大影响。现今大家在关键层第一次破裂后技术研究已经十分重视了，这种情况下较好的解决办法就是运用离层分区隔离填充法来进行作业。也就是将破裂后的关键层的离层区做分区处理，这样可以有效地确保填充材料得以将离层区充分填满，进一步提升其承载能力从而起到加固效果。 3.2关于膏体充填技术分析 膏体充填突出的技术特点是：一是浓度高，对采空区顶板支护效果好；二是流动状态为柱塞结构流、料浆基本不沉淀、不泌水、不离析，确保充填系统稳定运行；三是无临界流速，减少管道磨损；四是相同胶结料用量下强度较高；五是膏体充填体压缩率低，一般压缩率
充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题分析
充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题分析 摘要：当前，在新时代背景下，我国的采矿行业也实现了迅猛的发展，各类采 矿技术不断应用和创新，其中充填采矿技术是至关重要的技术类型，在岩层不够 稳定的区域得到切实应用，这样能够充分规避自然问题，在深度采矿过程中可以 在更大程度上提升采矿工作效率，使采矿企业的经济效益得到显著提升。针对这 样的情况，本文重点探讨和分析充填采矿技术的主要特点以及在采矿过程中的具 体应用情况和存在的相关问题，希望本文的简要分析能够为同行提供一定的启示。 关键词：充填采矿技术；采矿应用；问题 引言 当前，我国社会经济取得突飞猛进的发展，科学技术也有了长足的进步。在我国采矿行 业的发展过程中，针对相关的采矿技术进行不断的优化和改进，有效引用创新的采矿技术， 其中，充填采矿技术就是特别典型的代表。随着我国采矿深度的进一步加深，各类问题越来 越突出，针对这样的情况，就需要进一步充分应用充填采矿技术，使其应用价值得到充分的 体现，并着重针对该技术在实际应用过程中存在的问题进行深入分析，这显得至关重要。 1 充填采矿技术及其优势概述 充填采矿技术是一种新型的技术，在具体的操作过程中以回采工作突面作为基础，把填 充材料输入到采空区域内部，这样可以更有效的控制好围岩的崩落和管理地压。在采矿工作 推进过程中要结合实际情况，进一步有效选用高质量的原料针对在采空矿区进行原料充填， 这样能够在最大程度上有效预防和控制地表移动或者坍塌等相关问题。通过对采空区进行人 工的充填，这样能够切实有效的保护好矿房和矿块，对此就需要有效应用充填采矿技术。充 填采矿技术的有效应用，能够使岩层不稳定的区域得到切实的保护，在针对贵重稀有矿石进 行开采的过程中，通过该技术可以防止自然问题出现，与此同时也可以切实有效的控制好地 表压力，充分体现出该技术的有效性和针对性，使回采率和资源利用率进行提升，充分实现 节能环保的效果。对深部的矿床开采也有积极有效的作用，其经济效益更高，成本效益更为 均衡。 2充填采矿技术在采矿中的应用要点分析 2.1可持续发展理念下的绿色充填采矿 在现代采矿理念的指引下进行充填采矿，要秉持可持续发展理念，针对采矿技术手段进 行不断的创新和优化，使空气变化得到有效控制，进一步防止围岩破坏。充填采矿技术的核 心就是充填工序，这也是回填工作过程中的核心内容，矿石出现损失之后，要结合实际情况 进一步应用充填体代替矿柱，该技术在某些金属矿的开采过程中得到切实有效地应用，特别 是针对某些围岩并不够安全稳定的矿区内，能够呈现出更大的应用优势。从可持续理念来看，绿色采矿对采矿工作有全新的要求，当前我国已经构建相对应的全新模式，充分利用可以利 用的资源，在最大程度上有效降低采矿环节对生态环境的破坏和影响，使采矿资源得到有效 开发，协调各项采矿作业环节，充分保护环境，在采矿过程中，在最大程度上有效降低对生 态环境的负面作用。 2.2水利充填法的有效应用
探究采矿工程中充填技术的应用与发展
探究采矿工程中充填技术的应用与发展 发表时间：2018-10-17T09:46:03.570Z 来源：《基层建设》2018年第27期作者：张潭 [导读] 摘要：随着我们国家矿山的不断开采，在开采过程中产生的土地塌陷补偿费用逐年增加，越来越高。 徐矿集团张双楼煤矿江苏徐州 221000 摘要：随着我们国家矿山的不断开采，在开采过程中产生的土地塌陷补偿费用逐年增加，越来越高。结果表明：采空区采煤成本的增加与开采引起的地面塌陷造成的吨煤成本相当。中国是一个富有丰富矿产资源的国家，同时也是最大的存储和资源消耗大的国家，在开采过程中，周围环境和表面被破坏的同时，开采成本也会随之上升，周边的环境也会受到影响，也极易造成安全隐患。采空区充填技术可以减少周围环境和地表的破坏，降低废物的排放率。能很好地处理废弃物污染并减少对耕地的破坏、提高了资源回收率。该技术在采矿工程中得到广泛应用，并得到很好的实施和使用。本文笔者根据工作实践经验对采矿工程中充填技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词：采矿工程；充填技术；应用；发展 1充填技术在采矿工程中的应用 1.1水利充填法 在我国最早出现的充填技术就是充填的方法。水利充填其自身的原理主要是把固体材料当作浆料形成充填体，使用长距离的输送，其自身的优势就是成本并不高，并且其自身的传输效率相对较高，同时不需要受到季节以及地形制约制。并且，当前我们国家已经成功的对于高浓度浆体管道其自身直流输送的过程进行了研究。 1.2胶结充填法 水泥充填法主要是把一些废弃材料当成是水泥的充填体，在工程里获得了非常普遍的使用。填料尾砂里拥有很多的颗粒，其自身胶结的面积不断的提升，体系其自身触变性构成。当前，高尾砂胶结充填技术在我们国家已经比较成熟，在采矿工程里也获得了非常普遍的使用。其自身的应用率能够达到80%，材料输送的质量也达到了70%。 1.3膏体充填法 当前，膏体充填法在我们国家的应用和发展还算不上十分的完善，其本身与其他的填充技术进行比较则是相对落后的。膏体充填方式自身的质量因为受到了其本身混合形式以及含水量，还有混合质量以及构成等多种因素的影响。令膏体充填法在技术上使用变得异常复杂，其本身的技术含量可以说也是比较高的，同时其自身所完成的操作管理过程也非常的复杂，会使用到非常多的实践分析以及对其进行以及持续的优化。 2充填采矿技术应用中存在的问题 2.1材料较少 充填装需要新材料和良好的充填工艺，但在混凝土施工中非常复杂。矿山个体差异存在差异，材料选择也存在很大差异。这是很难充填和挖掘，并根据新的规定进行现有的填充材料。因此，我们需要充分了解充填要求，然后加强对材料性能的研究。 2.2从实际情况看 在采矿中，采矿筛选的总体思路是不完善的。例如，在筛选现场的开发中，尚未进行综合比较和分析，实际情况被忽略，存在一定的盲目性，缺乏对现场、地质等因素的分析以及原则适应当地条件大大降低了开采率、总产值。一旦出现问题，采矿就难以继续。在这方面，采矿前，技术人员应在采矿现场进行彻底调查研究，根据调查结果制定最佳充填流程。 2.3不完善的管理体制 对于充填站来讲，以往的过程不起规管和监督的作用。目前，许多充填站没有电子和机械设备，例如：泵、流量计和浓度计。在许多方面，工作的有效性得到了提高。但是，对于充填站的管理，没有一套完善的规章制度，导致在时间条件下缺乏系统的检查。在此基础上，充填站施工工作处于混乱状态，不可能定期抽检，不利于矿山工作的进一步发展。 3充填技术的应用及发展前景 3.1优化充填管理措施 矿山项目的管理与分配工作主要是由矿山填充站负责的，一些先进的电子设备和机械设备对填充站提供便利条件。基于此采用先进的填充设备为填充站快速工作提供一定技术支撑，但与此同时，填充站工作时也会出现一些问题，如管理不到位问题，管理问题会导致设备不能正常运行，会对能源开采工作造成不良影响。为解决此类问题，需要对填充站管理工作进行改革与完善，对正在运行设备定期进行安全检测，制定一份详细检测流程，填充站的填充材料要进行统一储存。电子设备与开采机械设备，安排专业技术人员进行定期检查工作。对存在安全隐患的设备及时安排检修工程师及时维修，避免因设备隐患问题影响正常开采工作。 3.2创新采矿充填技术 同时，应充分利用充填采矿技术，促进矿山企业的快速发展，提高企业的竞争力。对于充填采矿技术的创新，首先对传统充填工艺进行详细分析，了解传统充填工艺的特点。其次，根据当地矿物类型和特点，对充填过程进行了研究和创新。例如：一些大型矿体中的矿山非常稳定，但是矿产资源的开采是非常困难的。在这种情况下，我们必须选择深孔浅层回采工艺，才能获得良好的开采效果。在这种情况下，采用高水材料和石材胶凝材料作为充填材料，更好地修复充填采空区。通过科学合理的创新和回填采矿技术，可以降低采矿成本和开采效率。在这方面，充填技术的革新可以达到更好的开采效果，提高矿山企业的经济效益。 3.3加强对充填材料创新的研究 充填采矿技术中，充填材料是必不可少的。不同充填材料对充填采矿技术的影响不同。良好的充填材料不但能够使得采矿工程自身的效率与质量得到提升，并且在极大程度上能够使得矿山工程自身的安全得到保证。随着采矿技术的不断革新，回填材料的应用逐渐向新的充填和固化材料发展。 3.4充填技术装备的维修 随着充填技术非常快速的发展，其操作方式以及与其有关的充填设备自身的升级也是十分快速的。在这些充填设备里，填充贮仓有着关键性的作用。它直接去对充填材料自身的质量以及充填效果产生影响，但在以往进行充填的时候并未获得有效的重视。然而，对新型充填技术进行使用的时候，能够运用对垂直填充贮仓进行改进的方式使得充填材料自身的质量得到有效的保证。在尾矿处置时候，还需要精
矸石充填的应用
原生矸石充填设备在煤矿绿色开采中的应用摘要：随着老区煤矿开采年限延长，储量逐年减少，三下压煤的开采势在必行，相应的环境问题凸显：建筑物破坏、矸石堆积占地，地下水水位下降等。因此减少煤炭开采对生态环境的破坏，实现绿色开采显得日益重要。本文阐述煤矿绿色开采内涵及充填技术中的设备应用，对老区资源枯竭矿井实现绿色开采具有借鉴意义。 关键词：煤矿绿色开采设备应用 1．引言 在我国一次能源结构中，煤炭占70%左右，它将长期是我国的主要能源。随着老区资源枯竭矿井三下开采规模越来越大，相应地也带来了许多生态问题。如何使老矿井的开采通过低投入、高回报得到可持续的发展，这就需要采取合理的开采技术及有效的防治措施，走矿产资源开发利用与生态环境协调发展的绿色矿业之路，率先实现“低开采、高利用、低废弃”集约化经营的行业可持续发展目标，建设绿色煤炭工业体系。本文就老区煤矿如何实现绿色开采以及矸石充填设备在绿色开采技术中的应用进行分析，并提出建议。 2．绿色开采技术体系 从广义资源的角度论，在矿区范围内的煤炭、地下水、瓦斯、土地以至于煤矸石以及在煤层附近的其他矿床，都应该是经营这个矿区的开发对象而加以利用。 煤矿绿色开采以及相应的绿色开采技术，在基本概念上是从广义资源的角度上来认识和对待煤、矸石、水等一切可以利用的各种资源。基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响，目标是取得最佳的经济效益和社会效益。针对煤矿中地表塌陷、地下水位下降、矸石排放，绿色开采技术主要包括以下内容： 1）水资源保护－形成“保水开采”技术； 2）地表与建筑物保护－形成充填与条带开采技术； 3）减少矸石排放—综合利用技术 总之，绿色开采的内涵是减少采煤对环境的破坏，形成一种使资源与环境相互协调的开采技术。首先要改革开采技术，减轻对水土的破坏和地表的扰动，减少废弃物排放，实现循环经济。其中，通过矿山废弃物的资源化利用矸石回填，实现岩
充填采矿技术应用发展及存在问题研究 王焱
充填采矿技术应用发展及存在问题研究王焱 发表时间：2019-07-24T10:07:08.217Z 来源：《基层建设》2019年第11期作者：王焱 [导读] 摘要：在采矿行业的生产过程中，充填技术是一种常用的支护方式。 山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿山东省莱州市 261400 摘要：在采矿行业的生产过程中，充填技术是一种常用的支护方式。当采矿企业开展回采作业时，要将充填材料首先送入作业面，从而在充填体对作业面形成保护后再开展后续施工作业。因此充填采矿技术直接关系到开采作业的安全性以及生产的效率。近年来，我国采矿行业在充填技术应用和发展方面取得了明显的进步，但是也必须看到在技术应用以及技术工艺的管理方面还存在很多的问题，需要对此进行全面的分析，并采取有效的措施来加以解决。 关键词：充填采矿；技术应用；问题；措施 一些传统的采矿技术随着我国科技和经济的不断发展逐渐的被淘汰，一些新的、效率更高的采矿技术随之出现，比如采矿工程中的充填技术，它具有很高的环保特性和很高的安全性能，它的回采率非常高。采矿充填技术通常选择煤灰渣、石块、沙砾和碎石等物质对采矿中出现的空区进行充填。 1目前我国采矿行业对充填技术的应用以及发展概况 随着我国经济的发展和科学技术水平的提高，采矿行业开始广泛的应用充填采矿技术，而这项技术的应用发展也紧随时代的变化而不断更新与完善，特别是我国进入网络信息时代后，网络信息技术也开始被逐步引入到了采矿企业的生产经营活动中，而信息技术在充填采矿技术设备中的融合将进一步提高我国采矿作业的技术水平和生产效率。 充填采矿技术在采矿行业中的应用曾经经历了几个重要的发展阶段。从上世纪中期开始，我国的采矿企业开始将水力充填以及废石干式充填技术应用于采矿作业中，当时主要以废石作为充填材料，工作人员需要进行大强度的劳动，工作效率十分有限，严重制约了采矿企业生产能力的提高。进入80年代初期阶段后，在废石充填技术的基础上发展出了尾砂凝结充填技术，主要采用尾砂以及天然砂作为充填材料，并利用水泥进行胶结固化。进入新时期后，随着近年来绿色环保观念的提高以及我国可持续性发展战略的提出，采矿行业也开始应用高浓度充填等一些新型的充填采矿技术，同时新技术新工艺新设备的研发还在不断加大力度，未来我国的充填采矿技术将获得更大的提高。 2充填采矿技术应用发展中存在的问题 2.1充填材料的使用量不断增加 随着科学技术的不断发展，充填采矿技术得到很大程度的发展。但是，在该技术的发展过程中，对充填材料的需求量也在不断增加。在金属矿产的实际开采过程中，所使用的填充工艺不同，会在一定程度上影响到采矿方式的选择，从而影响到矿产生产量。所以，为提高矿产产量，保证充填工艺的顺利使用，就需要增加充填材料的用量。但是，增加充填材料用量，就会增加企业的生产成本。要促进企业的发展，提高采矿量，就需要加大对充填材料的研究力度，保证企业的利益。 2.2充填采矿技术有待提高 在金属矿产的开采过程中，不少企业为降低开采成本，获取更多的利润，没有根据矿山的实际情况，对充填技术做出合理选择。所以，在实际的开采过程中，容易出现各种问题，开采效率不高，还可能导致一些安全事故的出现。要提高企业的生产效率，为企业未来的发展创造有利条件，企业就必须要对矿山进行实地考察，全面了解矿山的实际情况。根据考察结果，对不同的充填采矿技术做出合理选择。 2.3缺乏完善的管理体制 在以往的充填采矿技术使用过程中，金属矿产企业很少实施有效监督，缺乏完善的管理体制，会给充填技术的实际使用形成阻碍。比如，有的充填站没有准备泵、流量计、浓度计等电子设备或机械设备，在对充填技术进行应用时，就可能出现流量、浓度控制得不合理等情况。加上企业没有制定完善的规章制度，导致其对生产过程缺乏系统性的监督，也没有定期进行抽检，会对采矿过程造成不利的影响。并且，有的采矿人员专业技术水平不高，会存在操作不当的问题，这也会影响到矿山的开采质量，增加开采风险。 3充填采矿技术的应用发展策略 3.1合理选择充填技术 充填采矿技术就是在采矿工程中，利用砂砾材料充填采空区，使其具备支护功能，避免因为围岩降落导致变形情况的出现。充填采矿技术有很多种类型，在实际的采矿工作中，采矿企业应根据实际，合理选择最佳的充填采矿技术。比如，水利充填技术，即将浆液附着在固体材料上，使其成为膏体，然后进行长距离输送。这种技术的成本相对较高，施工效果取决于传输效率，但不会受到季节、地形的影响。 目前，在许多矿山的开采中，都开始使用高浓度浆体管道进行直流输送，能达到比较好的采矿效果。又如，废石胶结充填技术，即利用自然级配废石料作为充填集料，废石与水泥浆分流输送到井下，再通过水泥浆自淋混合废石料，采用无轨设备运输充填料充入采空区。充填过程中所选用的废石粒径应控制在30cm以内，在废石与砂浆分流输送到井下以后，会同时下放到采场，从而形成胶结充填体。 3.2积极研发充填新材料 充填材料使用量的不断增加，会增加企业的生产成本，降低企业的利润空间，还会影响到采矿效率。所以，企业应积极研发充填新材料，以提高采矿效率，增加采矿产量。比如，赤泥胶结充填材料，是利用赤泥的潜在活性，通过添加激活剂开发出来的一种胶结料。赤泥胶结充填料具有良好的保水性能，赤泥全尾砂料浆的不脱水浓度仅为58%，还能使料浆的稳定性得到很好的保障。同时，其具有良好的胶结性能，将其与全尾矿进行配合，试块的单轴抗压强度能超过水泥的2倍。这种材料即使遭到破坏，也能在短时间内愈合。当充填体出现微裂破坏后，能通过自行愈合获得新的强度。高水固化材料的固水能力很强，具有良好的流动性和单浆悬浮性，能以很快的速度凝固。通过高水固化胶结充填料，能使比例很高的水快速地凝固，成为承载能力较强的固体。此外，还有矿渣胶结充填材料、高浓度全尾矿胶结充填料等，都具有良好的性能。将这些新型充填料应用到充填采矿技术中，能有效提高采矿效率。 3.3建立完善的充填采矿技术管理体系 在金属矿产企业的发展过程中，必须要建立完善的充填采矿技术管理体系，使采矿人员能够严格按照体系中的规定，完成采矿工作，
1.充填开采工艺技术研究可行性研究报告
充填开采工艺技术研究项目 可行性研究报告 龙煤双鸭山分公司 双鸭山分公司双阳煤矿 2012年5月8日
一、项目名称与项目摘要 1.1基本信息 项目单位：龙煤双鸭山分公司双阳煤矿 项目名称：充填开采工艺技术研究 1.2项目摘要 似膏体充填是煤矿绿色开采技术的重要组成部分，它是一种将煤矸石、粉煤灰等固体废物制作成无临界流速、不需脱水的膏状浆体，通过泵压或重力作用，经过管道输送到回采工作面，适时充填采空区的绿色开采技术。膏体充填分胶结膏体充填、非胶结膏体充填。该充填技术具有高采出率、环保、高安全性等优点，管道运输，材料选择广泛。 二、项目的意义和必要性（含技术突破对行业技术进步的重要意义和作用等），国内外现状和技术发展趋势，市场需求分析。 双阳矿三采区为富含水区，可采储量280万吨，该项目对此区域开采具有重大意义，是确保双阳矿持续稳定发展的重点。充填开采是黑龙江科技学院重要建构筑物及水体下煤层环保高效开采技术，以水及粉煤灰为主要原料，紧跟回采工作面充填采空区，固化膨胀及时支撑顶底板，可实现顶底板暴露面积小时间短且无垮冒、覆岩及含水层无破坏、地表无明显沉陷等技术要求。由黑龙江科技学院科研团队与双阳矿组成项目组，完成双阳矿三采上山区开采可行性研究报告，为进一步的项目决策提供科学依据。采用膏体充填技术是个前沿的技
术，正在研究试用阶段，前景非常广阔； 三、项目的基础条件：与项目相关的前期工作情况，现有技术基础和工作基础，包括前期所取得的成果或技术（工艺）情况，国内外在该技术领域的专利情况，相关领域的试验及示范基地建设情况，研究开发队伍和产学研结合等情况。 1、承担单位概况（人员、资产、业务与管理状况），拥有知识产权状况（包括本项目已有知识产权状况）； 黑龙江科技学院始建于1947年，是一所具有六十余年发展史的多科性普通高等院校，有先进的教研设施学校固定资产17.5亿元，其中，教学科研仪器设备值2.4亿元。建有近30万平方米的教学用楼，10个数字化网络语音室，78个多媒体多功能教室以及数字化图书馆，拥有国内先进水平的现代制造工程中心、现代分析测试研究中心、国家安全生产技术支撑基础实验室。建成工程训练与基础实验中心，电气工程实验与实践中心，计算机网络通讯基地，土木结构实验室，经管ERP沙盘实训基地、材料学科实验中心、人文社科实践基地等各类实验室、实践基地60余个。 ２、项目现有的研究工作基础（包括与本项目研究有关的主要论文、专著情况，小试或中试成果情况，现有装备条件等）; 3、单位或项目负责人以往承担市级各类科技计划项目完成情况（立项年度、项目编号、项目名称、计划类别、完成时间、完成效果）； 4、项目实施具备的人才队伍、经费配套投入能力及科技服务管理能
矸石充填水体下机械化开采项目实施方案
辰溪矿业有限公司蒋家坪煤矿矸石充填开采技术在水体下薄煤层机械化开采中的应用实施方案 一、项目实施矿井基本情况 蒋家坪煤矿为湖南省煤业集团辰溪矿业公司下属矿井，始建于1977 年7 月，1981 年投产，设计生产能力 6 万t/a ，核定生产能力13 万t/a 。该矿井采用斜井多水平开拓方式，分-50m 、- 250m 、-370m 三个水平开采，现生产水平为-370m 水平。下一步即将开采39 采区、49 采区，39 采区、49 采区上方地表为沅江（也称沅水）。 二、项目实施目标及意义 （一）通过水体下矸石充填机械化开采薄煤层后，可以盘活整个39 、49 采区（沅江下）储量合计为76.3 万吨。因工作面长度从 50m 调整到100m ，保护煤柱从9m 调整到2m 。故采区回采率由原先的85% 提高到98% ，可解放13% 的储量，即通过提高回采率，可减少煤炭资源损失量76.3 X13%=9.9万t。采区生产能力可提高至9万t/a。通过 此次工业试验，掌握薄煤层机械化开采的关键技术及工艺，为推广该技术奠定基础。 （二）矸石的循环利用，消除矸石露天排放引起的环境 污染和占地问题。井下处理矸石可达到30万t，采用矸石充填
可每年减少侵占 1 亩山地，折合征地费用 3 万/亩；改变矸石出井引起的表塌陷、地下水流失、大气和水污染等严重破坏环境的局面。 （三）矸石不出井可大大降低矿井的提升运输压力，提高矿井的生产能力。 （四）该项目的成功实施将真正做到环境友好型、资源节约型的两型示范样板，有较为广阔的推广空间。 三、组织机构我公司与立达公司联合组织成立了研发小组组 长：赵正稳 副组长：张江柳曾石生 成员：梁霖张嗣兵李作水李青锋彭刚彭文庆 四、项目实施 项目实施时间为一年（2013年2月?2014年2月）。 重点工作为第 4 阶段，即矸水体下矸石充填机械化开采薄煤层的工业试验。 第一阶段：2013 年 2 月承担单位继续完成项目研究的前期准备工作，协作单位完成水体下矸石充填机械化开采薄煤层技术方案的编制工作。 第二阶段：2013 年 3 月?2013 年 4 月 完成水体下矸石充填机械化开采薄煤层技术的关键设备、技术的设计工作。 第三阶段：2013年5月?2013年6月 完成水体下矸石充填机械化开采薄煤层工作面作业规程及安全技
充填采矿技术应用发展及存在问题研究
充填采矿技术应用发展及存在问题研究 随着充填采矿技术的大力推广，充填技术发展问题不断的在采矿技术中出现，而在这其中新形势下充填采矿技术发展的成果，是直接关系到充填采矿技术工作的最后效果的关键因素之一。本文主要就充填采矿技术在行业中起到的作用进行分析。 标签：充填采矿应用关键点 1前言 如何做好新形势下充填采矿技术发展工作，为充填采矿技术实现可持续发展提供坚实的安全保障，是现在充填采矿技术面临的迫在眉睫、函需解决的头等课题。 2广泛应用充填采矿技术的主要原因 （1）机械化的采矿作业，充分利用凿岩台车开凿矿体，出矿时运用铲运机，并且还在锚杆机安装了锚索、锚杆等设施，以利于提高采矿效率。采矿企业加大科研资金投入，创新了胶凝材料代替水泥，增强了充填强度，并在矿区广泛采用充填过程自动化，充填料输送管路化等技术，有效降低了采矿成本。 （2）有效平衡了原岩应力场。矿床开采的延伸、采场范围不断扩大，不仅增高深部矿井地压，还导致采场出现应力不平衡现象，增加了潜在危害。在深部矿井区采用充填采矿技术，可以有效的传递和调整采场应力，使原岩应力场处于平衡状态，并解决潜在危害，有利于提高采矿作业的安全性。 （3）充填体能有效控制采场地压，对围岩起支撑作用，同时还能减少采空区围岩破坏与移动发生率。 （4）充填采矿技术具有矿石回采率高、贫化率低等特点，该技术的采用不仅可以提高经济效益，还减少了对矿区环境的破坏率，有效的提高了采矿作业的经济技术指标和安全性。 3充填采矿的实施要点 （1）将整体矿体划分为盘区，又将盘区内划分多个矿段，最后以矿段为回采单元。 （2）通过实施采矿的环境再造等方法，将在矿段中的具有重要作用的顶柱部位，用传统的下向分层胶结充填的方法回采1-2个分层，然后使用高标号的混凝土充填形成一个人工的顶柱;在底柱的部位，采用浅孔落矿法回采一定的高度后，通过用混凝土浇筑的方法，得到一个采矿系统的人工底柱。
矸石充填开采技术在平顶山矿区的应用
收稿日期：2012－06－24 作者简介：胡长对（1966—），男，河南平顶山人，高级工程师，1989年毕业于大连理工大学，现从事煤炭装备设计制造等工作。 矸石充填开采技术在平顶山矿区的应用 胡长对 (平煤神马机械装备集团，河南平顶山467021) 摘要：为了减小采矿业对环境的危害并延长矿井服务年限，中国平煤神马集团在矿区实施了充填开采；通过选型计算， 确定了采面设备配套及运矸系统，介绍了平煤十二矿充填工作面的主要设备特点；对该采煤工艺效果进行了分析，总结了生产中存在的问题及装备改进方向。关键词：矸石；充填开采；液压支架选型；配套装备中图分类号：TD823．7 文献标志码：A 文章编号：1003－0506（2012）11－0057－03 Application of Backfill Mining with Gangue in Pingdingshan Mining Area Hu Changdui （Pingmei Shenma Equipment of Machinery Group ，Pingdingshan 467021，China ） Abstract ：To reduce the harm to environment and prolong service life of mine field ，waste rock filling exploitation technology was imple-mented in mining area of China Pingmei Shenma Group．Device configuration and waste rock conveyance system were also ascertained through model selection and calculation．Introduced the specialty of the equipment on backfilling working face in Pingdingshan No．12Coal Mine ，coal winning technology effect was analysed ，too．Finally ，problems existing in productive process and equipment upswing di-rection were summarized． Keywords ：waste rock ；backfill mining with gangue ；type selection of hydraulic supports ；device configuration 在煤炭开采过程中，往往会造成地面塌陷、土地 损毁等多种环境地质灾害。同时，煤矿生产中伴随着大量固体废弃物的排放 ，“三下”（建筑物下、铁路下、水体下）煤大面积的不可开采也造成了煤炭资源的浪费 ［1］ 。而通过实施充填开采可以有效解决 以上问题。现以平煤十二矿充填开采首采工作面为 例对矸石充填开采技术进行介绍。 1充填开采工作面概况 平煤十二矿己15- 13080为充填开采首采工作面， 该采面开采的己15煤层位于一水平己三采区，地面标高+87 +90m ，工作面标高－275 －181m ，走向长352.5 355.0m ，倾斜长95.4 96.4m ，面 积约34000.2m 2 ，煤层总厚2.3 3.3m ，平均厚2.94m ，煤层倾角0? 4?，可采指数0.95，变异指数25%，稳定程度为较稳定。地面位置在工业场地保护煤柱以南，蜜蜂王以西，正上方为东高皇村，回采 时采用充填开采，开采后对地表建筑物影响较小或 基本无影响，但需定期对地面建筑进行监测，防止发生事故。 2充填液压支架选型 （1）支架最大高度H max 。考虑到顶板有伪顶冒 落或可能局部冒落， H max =M max +（0.2 0.3）［2］。其中，M max 为煤层的最大开采高度，取3.5m 。计算得H max =3.7 3.8m 。 （2）支架最小高度H min 。H min =M min －s －a ；s =ηM min L 。其中，M min 为煤层的最小开采高度，取2.3 m ；s 为支架在最小采高时顶板的最大下沉量；a 为回收支架时的卸载高度，取0.1m ；η为下沉系数，取0.04；L 为最大控顶距，取0.89m 。计算得H min =2.119m 。 （3）顶梁承受压力P ［2］。P t =9.81h γk 。其中，P t 为工作面合理的支护强度；h 为采高，取3.0m ；γ 为岩石密度，取2.5t /m 3；k 为工作面支护的上覆岩层厚度与采高之比，一般为4 8，此处取6。经计算 P t =441.5kN /m 2≈0.441MPa 。P =P t S 。其中，S 为支架顶梁与顶板的接触面积，为1.50m ?8.02 · 75·2012年第11期中州煤炭总第203期