矿井充填开采技术逐步成熟。充填开采是随着回采工作面 的推进,向采空区充填矸石、粉煤灰、建筑垃圾以及充填材 料的煤炭开采技术。近年来,部分矿山企业积极探索并实施了煤 矸石等固体材料充填、膏体材料充填、高水材料充填等多种充填 工艺技术,集成了较为成熟的充填开采技术和装备,提高了 资源回收率,取得了良好的社会和环境效益,具备了一定的推广 应用条件。
矿井充填站
矿井充填开采技术逐步成熟。充填开采是随着回采工作面 的推进,向采空区充填矸石、粉煤灰、建筑垃圾以及充填材 料的煤炭开采技术。近年来,部分矿山企业积极探索并实施了煤 矸石等固体材料充填、膏体材料充填、高水材料充填等多种充填 工艺技术,集成了较为成熟的充填开采技术和装备,提高了 资源回收率,取得了良好的社会和环境效益,具备了一定的推广 应用条件。
充填法属人工支。在矿房或矿块中,随着回采工作面的推进,向采空区送入充填材料,以进行地压管理、控制围岩崩落和地表移动,并在形成的充填体上或在其保护下进行回采。充填法适应性强,矿石回采率高,充填站,贫化率低,矿砂充填,作业较安全,能利用工业废料,保护地表等。根据所用充填材料和输送方式不同,充填法可分干式充填法、水力充填法、胶结充填法。根据采场结构,回采方向和回采工艺可分为:又可分为上向分层充填法、下向分层充填法、壁式充填法、削壁充填法和方框支架充填法。
立式砂仓是20世纪80年代出现的一种用于水砂充填的主要构筑物,通常由直径8~10m、高度18~20m的圆柱形与及底部半球体或带一定锥角的锥体组成。其充填系统呈纵向布置,结构简单、占地面积小。立式砂仓的充填能力降低,采空区充填站,由于每批仓顶注(泵)入的尾砂通常需要3~4h自然沉淀澄清,为确保仓顶溢流不跑混,每次注入时间不宜过长,故严重影响立式砂仓仓底的放砂能力,据统计,尾沙浆充填站,对于一座1000m3容积的立式砂仓,其充填能力仅为250~400m3/d,难以满足规模较大的矿山充填要求。
随着矿山开采规模的逐步扩大,采空区带来的安全隐患成为矿山必须解决的问题;同时,矿山尾矿排放量逐年增大,充填站,而尾矿库库容难以满足未来扩大生产的要求,对此,矿山设计采用尾砂对采空区进行充填,并进行充填工艺研究及系统设计,充填采可在解决矿山生产安全及尾砂排放带来的安全环保问题的同时,大化的回收了资源,实现矿山绿色开采。
全充填式注浆法是在地表利用地质钻机钻至采空区煤层底板,充填站,通过注浆泵、注浆管、纯水泥浆或粉煤灰水泥混合浆液注入采空区冒落带及其上覆岩层裂隙中,浆液经过固化、胶结岩层裂隙带,与注入冒落带内的浆液形成石体,提高了岩石的结构强度,对采空区上覆岩层形成支撑作用,进而保证了路基的稳定。全充填式注浆法治理煤矿采空区的理论基础源自于水利水坝注浆的工程实践。水利工程对坝基裂隙采用的是高压劈裂式注浆法,在高压的作用下使受注基岩裂隙劈开,浆液进入基岩裂隙,裂缝而固结,从而使大坝坝基固为一体。
(作者: 来源:)