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。
充填站用途
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。
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。
膏体充填形成大体积固化体,有利于控制充填材料中物质的溶出与迁移,不会对地下水资源造成影响。采空区采用膏体全部充填后,顶底板岩层不会出现结构性破坏,不改变顶底板地下水系结构,也有利于控制和限制充填材料中物质的迁移和影响。膏体充填的一个显著特点是基本不泌水,充填室泌出的水分基本被顶底板的岩石吸收或被工作面排水系统外排,不会对地下水环境产生不利的影响,实际上,由于采空区采用膏体全部充填后,不改变矿井地下水系结构,反而有利于保护地下水源。
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