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实用技术总第118期

do:i10.3969/.jissn.1005-2798.2009.08.015
基于建筑物下开采的采空区膏体充填技术

曹继生
(七台河煤业集团胜利煤矿,黑龙江七台河154600)

摘要:文章主要阐述了七煤集团公司胜利煤矿矿井地质状况及相关参数,特别是建筑物下开采的采空区
膏体充填能力的确定,充填膏体材料使用量,充填站设备选择等技术问题。
关键词:建筑物下;膏体充填;采空区;煤矸石
中图分类号:TD823.83文献标识码:B文章编号:10052798(2009)08004102

目前我国煤矿的三下压煤量为133.5亿,t-80m标高,东至F11断层,东西走向长1200m,南
其中建筑物下压煤量为78.2亿,t约占整个压煤量北倾斜宽900m,矿区面积1.04km2。
的61%。很多矿区建筑物下压煤量占到矿区可采91层煤层平均厚度为0.56m,煤层倾角10~
储量的40%以上,这些压煤量严重制约着矿区的生14!,煤层为单倾斜煤层,发育较稳定,煤种属于1/3
产和可持续发展。随着对煤炭资源回收率要求的提焦煤。煤层顶、底板均为粉砂岩。91层资源储量
高,如何解决建筑物下压煤的开采问题成为困扰煤82.22万,t可采储量69.89万t。该矿井主提升井
炭企业的重要课题之一。七台河矿业精煤集团胜利470m,付井长度400m。
煤矿一采区十二井的煤炭资源多为建筑物下压煤,
在如何采出建筑物下压煤又不破坏建筑物的前提3充填能力的确定
下是亟待解决的问题。
,91层煤层工作面落煤方式为炮采。设计工作
1膏体充填技术简介面长度100m,日采煤推进步距为2.4m,采高为
0.56m。则每天可充填采空区容积:V=100∀2.4
煤矿采空区回填采用膏体充填是一种新兴的煤
∀0.56=134.4m3,每天产量:134.4∀1.35=181t
矿开采模式,是为适应解决三下一上采煤资源的3
(按原煤密度:1.35t/m计)。年产量:181t/d∀330
开采,及煤炭资源采出率的提高、保护生态环境而提
d∀0.9=53757t/a=5.4万t/a,因每天所需充填膏
出的。
体134.4m3,考虑到顶板较破碎,所以每推进1.2m
以矸石为骨料的膏体固态废弃物充填开采技术
进行一次充填。则:每次充填所需膏体:134.4#2=
是一种新的充填开采方法,主要是采用煤矸石、粉煤
67.2m3,选用50泵(泵送能力为50m3/h),每次充
灰、炉渣、河沙或城市固体垃圾等固体废弃物,辅以
填时间为膏体凝固到上强度达
胶结材料在地面加工制成无临界流速、与水相融、不67.2#50=1.3h,(
到标准硬度)时间为8h。则在不考虑安装隔离墙
沉淀、具有良好泵送性能,可以在低速管道输送的膏
的前提下每个充填循环时间为。每
状浆体,利用充填泵通过管道输送到井下,及时充填,8+1.3=9.3h
采空区,形成以膏体充填体为主的覆岩支控体系,有天两个循环,充填时间为9.3∀2=18.6h。
效控制地表开采沉陷在建筑物允许值范围内,保护4充填膏体材料使用量
地面建筑物不受破坏,提高煤炭资源采出率,改善矿
山安全生产条件,实现不搬村开采,解放建筑物下、充填膏体推荐采用GH固化剂+水泥作为粘结
铁路下、水体下的煤炭资源,保护矿区生态环境,并剂,另添加矸石、粉煤灰和水,质量浓度设计为
使煤矿固体废弃物得以资源化。81%,此种混合膏体可泵时间为2.5h,初始坍落度
200mm,凝固后8h龄期强度能达到0.684MPa,
2矿井地质情况及相关参数
16h龄期后能达到1.811MPa。
七台河矿业精煤集团胜利煤矿一采区十二井设按上述配方,每立方米充填体含水泥157kg、GH
计开采91层,井田范围北起+110m标高,南至固化剂33kg、粉煤灰420kg、矸石950kg、水350kg。

收稿日期:20090506
作者简介:曹继生(1972-),男,黑龙江勃利人,工程师,从事生产技术工作。
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2009年8月曹继生:基于建筑物下开采的采空区膏体充填技术第18卷第8期
91层煤层(炮采)原材料日需求量见表1。5)主要设备。%破碎机。每小时矸石需求
表191层煤层(炮采)原材料日需求量量:127#2.6=48.9t。按照破碎能力两倍实际求
项目参数数值量设计,选取生产能力为120t/h的锤式破碎机,型
工作面长度/m100
号D1250∀1250,出料粒径&20mm,破碎能力为
采高
/m0.563
煤层密度/(t∃m-3)1.35120t/h#1.3=92m/h。∋振动筛。按照工艺流程,
工作面开采参数平均日推进度/m2.4振动筛要同时承担原料矸石喂料斗运过来的矸石和
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日煤炭产量