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仰斜开采、似膏体充填技术研究摘要:仰斜充填、似膏体充填技术开采是实现煤矿绿色开采的关键技术之一。工作面采用仰斜开采、似膏体充填、留巷技术、“Z”型通风技术研究;经观测采空区充填充分充填巷道下沉量较小地表下沉量几乎为零。关键词:仰斜开采似膏体充填充填工艺矿压观测引言:利用仰斜充填采煤技术处置井上煤矸石减少煤矿固体废弃物排放减轻开采沉陷危害提高矿井资源回收率。1.试验区地质条件孙村矿井地面标高在+165~+210m之间。21101充填工作面位于-400水平后组皮带机井煤柱内。上覆二、四层煤皮带井保安煤柱未开采下伏十三、十五层煤未开采。工作面煤层稳定结构较复杂。含2~3层夹矸厚0.02~0.1m。煤层厚度1.6~2.2m平均煤层厚度1.87m。2.仰斜开采、似膏体充填方案根据研究结果采取仰斜开采似膏体充填需要具备条件:倍线满足1:3的(垂直距离与水平距离之比)比例条件、煤层倾角不能大于14°的充填采场、骨料采用红矸石。3.仰斜开采、似膏体充填技术研究3.1充填系统3.1.1矸石充填方式及骨料工作面采用似膏体充填法管理顶板采用似膏体自流充填充填骨料主要采用水泥、沙为提高煤似膏体充填料浆输送质量浓度在充填料中加入粉煤灰和复合减水剂;为提高浆体的凝固能力加入32.5标号的普通硅酸盐水泥作为胶凝剂。3.1.2充填制浆系统:在煤矸石山附近建立充填制备站施工两个充填钻孔一个工作一个备用钻孔标高+170m至-210m水平垂直高差约为380米两钻孔间距10米。充填制备站的主要功能是将水泥、粉煤灰、煤矸石加水制成质量浓度为72~75%的胶结充填料浆用管道输送至工作面。充填系统主要包括:(1)充填料的运输与储存系统破碎后的合格粒度煤矸石用皮带运至圆盘给料机漏斗附近的卧式砂仓内经圆盘给料机、振动筛、电子皮带秤计量后通过皮带运输机转运到主搅拌桶内水泥、粉煤灰用散装罐车运送通过高压气卸入立式水泥仓和粉煤灰仓内经仓底插板阀、星形给料机、冲板流量计计量后通过单螺旋输送机输送至同一个搅拌桶内搅拌形成水泥粉煤灰浆然后转运到主搅拌桶内。(2)搅拌系统普通搅拌很难破坏微细颗粒固体和水产生的聚凝集合体因此需用强力机械搅拌装置。(3)供水系统为保证供水能力需设置高位水池或安设加压水泵。(4)检测系统高浓度料浆具有良好性能的浓度范围很小料浆浓度的变化对充填料浆的特性的影响极为敏感必须建立可靠完善的充填监控系统实现对料浆浓度、流量及各种物料配比的监测和调节。(5)高浓度胶结充填料浆通过钻孔和井下敷设的管道输送到采场进行充填。为了保证管路的畅通性管路要尽量平直;在需要拐弯或遇有上下起伏时要尽量保证管路的平缓性不要出现急弯;并且在拐弯或上下起伏处安设事故阀。3、充填制备工艺流程图:附图14.工作面充填工艺为了保证生产及充填的安全性采用高档普采采煤的方式先把工作面推采到最大控顶距6.1米在切顶排往外按间距2×5米的排间距支设木信号然后回收三排支柱(2.4米)回柱后挡浆墙制作完成然后进行似膏体充填。4.1挡浆墙制作回柱前在轨道留巷西帮超前往西2米处采用Φ≮180mm的木支柱沿充填采空区打一排柱距为0.75米支柱要见顶见底打设牢固;并刨有不小于50mm的柱窝木支柱里侧用竹芭+双层纱布密接并用8#铁丝每隔200mm固定在木支柱上且上下端分别靠紧顶底板;竹芭与竹芭要留有不小于200mm的搭接茬。在轨道巷用木支柱、竹芭、纱布、煤泥袋制作挡墙进行充填。4.2工作面充填采空区挡浆墙制作完成并检查开始启动充填系统进行充填。充填时先用清水引管见管路终端出水后方可进行灌浆充填。充填时采用把管路架设在充填区上口一次性充填。充填时出浆口要侧向充填区后部并固定牢固。为了保证充填过程的顺利进行在井上下要配置直通电话注意观查充填进度情况并保持及时联系充填完成后用清水洗管。4.3充填要求:根据回收步距2.4m每次充填步距2.3m充填高度0.7m工作面似膏体充填至工作面切顶排支柱底跟时停止充填。5、通风技术5.1下行“Z”型通风工作面通风采用下行“Z”型通风技术减少一条回风巷道节约了工作面初期方面投入。5.2下行“Z”型通风解决了工作面温度高、又避免了上隅角瓦斯积聚现象。5.作面矿压观测分析5.1目前工作面推采190米阶段分析结果如下:(1)运输巷设6个观测点以1号观测点为例