充填开采之-矸石充填术课件.ppt

1、2023-5-1812023-5-182一一 解决相关问题的思路二二 总体技术框架三三主要技术研究内容四四主要技术特点一一.解决相关问题的思路解决相关问题的思路技技 术术 措措 施施压煤压煤实实 施施 目目 标标2023-5-183二二.总体技术框架总体技术框架矸石直接充填置换矸石直接充填置换“三下三下”压煤总体技术框架压煤总体技术框架2023-5-184v（一）充填开采的难点之一（一）充填开采的难点之一 建立矸石充填开采建立矸石充填开采岩层控制理论岩层控制理论三三.主要技术主要技术2023-5-185充填开充填开采采 顶板下顶板下沉沉 等价采等价采高高 顶板下顶板下沉沉 充填开充填开采采 v

2、 1.矸石充填开采等价采高的概念矸石充填开采等价采高的概念v 矸石充填开采岩层移动控制稳定性判据矸石充填开采岩层移动控制稳定性判据maxzHHHmax建筑物变形能承受的最大允许采高。建筑物变形能承受的最大允许采高。等价采等价采高高 2023-5-186S1S2Hz（1）.经验公式：经验公式：max()()zzzHhkkHhHH实际采高；实际采高；hz充填体空顶距（充实率控制参数）；充填体空顶距（充实率控制参数）；k 初始压实系数（压实率控制参数）；初始压实系数（压实率控制参数）；残余压实系数。残余压实系数。k矸石充填开采的矸石充填开采的技术控制指标技术控制指标充实率充实率 hz压实率压实率 k

3、2023-5-187 2.矸石充填开采等价采高矸石充填开采等价采高Hz的理论计算公式的理论计算公式：1.拆除开采工作面与采空区之间的隔离屏障拆除开采工作面与采空区之间的隔离屏障2.用同一支护系统掩护采煤与充填平行作业用同一支护系统掩护采煤与充填平行作业3.用矸石重力为充填主要动力，加辅助压实力用矸石重力为充填主要动力，加辅助压实力创新创新与与发明发明v（二）充填开采的难点之二（二）充填开采的难点之二 矸石充入采空区的空间、通道与动力矸石充入采空区的空间、通道与动力2023-5-1882023-5-189矸石充矸石充填开采填开采综合机械综合机械化矸石充化矸石充填技术填技术条带开采条带开采矸石充填

4、矸石充填技术技术普采工作普采工作面矸石充面矸石充填技术填技术2023-5-1810v 1.综合机械化矸石充填技术立体模型综合机械化矸石充填技术立体模型2023-5-1811v 2.配比搅拌系统配比搅拌系统将粉煤灰、胶结料与成品矸石一起送入将粉煤灰、胶结料与成品矸石一起送入搅拌机，加水搅拌成合格的充填料，通搅拌机，加水搅拌成合格的充填料，通过充填泵，泵送到充填位置。过充填泵，泵送到充填位置。2023-5-1812v 3.矸石充填开采设备布置矸石充填开采设备布置煤炭运输巷道煤炭运输巷道 前部采煤工作面前部采煤工作面 主要主要采煤设备采煤设备 主要主要充填设备充填设备 矸石运矸石运输巷道输巷道 后部

5、充填工作面后部充填工作面v 4.综采矸石充填支架比较综采矸石充填支架比较工工作作面面 采采空空区区 传统综采液压支架传统综采液压支架掩护斜梁掩护斜梁2023-5-18132023-5-1814传统放顶煤液压支架传统放顶煤液压支架v 4.综采矸石充填支架比较综采矸石充填支架比较2023-5-1815 工作工作面面 采采空空区区 综采矸石充填液压支架综采矸石充填液压支架水平短梁水平短梁v 4.综采矸石充填支架比较综采矸石充填支架比较多孔底卸多孔底卸式输送机式输送机2023-5-1816v 5.综采充填转载输送机综采充填转载输送机2023-5-1817接料接料处处机头链机头链轮轮中部中部槽槽卸料孔卸

6、料孔伸缩机伸缩机尾尾v 6.综采多孔底卸式输送机综采多孔底卸式输送机v 7.综采矸石充填原理综采矸石充填原理矸石充填运输机充填工艺矸石充填运输机充填工艺2023-5-18182023-5-1819综采矸石充填压实系统工作原理综采矸石充填压实系统工作原理v 8.综采矸石充填压实原理综采矸石充填压实原理v 8.综采矸石充填压实原理综采矸石充填压实原理综采矸石充填压实系统工作原理综采矸石充填压实系统工作原理2023-5-1820v 9.综采矸石充填工作面井下工况综采矸石充填工作面井下工况前部采煤前部采煤后部充填后部充填2023-5-18212023-5-1822v 9.综采矸石充填设备配套：四机配套

7、综采矸石充填设备配套：四机配套吊挂链支架尾梁漏土孔顶板下刮板上刮板刮板输送机充 填 黄 土基基 本本 顶顶直直接接顶顶矸矸石石充充填填整整体体示示意意图图2023-5-1823充充填填体体 普采与充填支护系统普采与充填支护系统v 10.普采工作面矸石充填技术普采工作面矸石充填技术普采与充填工作面布置普采与充填工作面布置普采与充填支架系统普采与充填支架系统充充填填系系统统普采与充填工作面布置普采与充填工作面布置普采矸石充填高速动力抛矸机普采矸石充填高速动力抛矸机充充填填面面开开采采面面2023-5-1824抛矸机抛矸机抛矸面实况抛矸面实况矸石充填高速动力抛矸机矸石充填高速动力抛矸机v 11.条带

8、开采矸石充填置换煤炭开采技术条带开采矸石充填置换煤炭开采技术2023-5-1825条带充填巷充填实况条带充填巷充填实况条带充填巷充填实况条带充填巷充填实况2023-5-1826v （三）应用效果实例（三）应用效果实例1.1.新汶翟镇矿村镇下综采充填地表移动预计与实测新汶翟镇矿村镇下综采充填地表移动预计与实测l 平均采深平均采深500ml 实际采高实际采高2.1ml 等价采高等价采高0.6ml 采出率采出率85%综采矸石充填地表下沉曲线对比图综采矸石充填地表下沉曲线对比图 2023-5-1827v（三）应用效果实例（三）应用效果实例普采矸石充填地表下沉曲线对比图普采矸石充填地表下沉曲线对比图 2

9、.2.新汶盛泉矿工广下普采充填地表移动预计与实测新汶盛泉矿工广下普采充填地表移动预计与实测 l平均采深平均采深450ml 采高采高1.8ml 等价采高等价采高0.4ml 工作面采出率工作面采出率85%2023-5-1828（1）矸石直接充填置换煤的方法、工艺、与装备，）矸石直接充填置换煤的方法、工艺、与装备，包括：综采矸石充填、普采矸石充填和条带矸石充填的包括：综采矸石充填、普采矸石充填和条带矸石充填的技术与工艺，以及矸石充填液压支架、充填运输机和高技术与工艺，以及矸石充填液压支架、充填运输机和高速动力抛矸机等关键设备。速动力抛矸机等关键设备。（2）矸石直接充填置换煤的岩层控制理论，为充填）矸

10、石直接充填置换煤的岩层控制理论，为充填开采设计和地表沉陷控制等提供了科学依据。开采设计和地表沉陷控制等提供了科学依据。2023-5-1829v 四四.主要技术特点及应用前景主要技术特点及应用前景1.主要技术特点主要技术特点 实行实行充填法开采不但可以实现建筑物下压煤的开采、缓解矿井辅助提升，而且可以将井充填法开采不但可以实现建筑物下压煤的开采、缓解矿井辅助提升，而且可以将井下产生的矸石直接进行处理，消除矸石地面堆积对人类生存与生活环境带来的危害下产生的矸石直接进行处理，消除矸石地面堆积对人类生存与生活环境带来的危害。矸石。矸石充充填综采技术，将地面矸石山矸石或洗选矸石、井下所有掘进或分选的矸石

11、用于采空区充填，填综采技术，将地面矸石山矸石或洗选矸石、井下所有掘进或分选的矸石用于采空区充填，实现采充一体化，效率高，月产可达实现采充一体化，效率高，月产可达5万吨以上，实现了低成本、高效率、设备标准化、高效万吨以上，实现了低成本、高效率、设备标准化、高效机械化连续充填开采的奋斗目标，代表了充填开采的方向，具有广泛的应用前景。因此，充机械化连续充填开采的奋斗目标，代表了充填开采的方向，具有广泛的应用前景。因此，充填开采对解决我国填开采对解决我国“三下三下”压煤、城市垃城处理等问题开辟了一条新的技术选径，其科学与压煤、城市垃城处理等问题开辟了一条新的技术选径，其科学与工程研究意义十分重大，同时

12、研究成果能够为相关政府部门宏观规划和决策提供技术支持，工程研究意义十分重大，同时研究成果能够为相关政府部门宏观规划和决策提供技术支持，具有较强的现实意义。具有较强的现实意义。虽然虽然充填开采技术取得了巨大的发展，但我们也应该看到其不足之处，还需研究人员在充填开采技术取得了巨大的发展，但我们也应该看到其不足之处，还需研究人员在这方面做大量的研究工作，使其充填开采技术完善、成熟。如：深化充填理论研究，量化充这方面做大量的研究工作，使其充填开采技术完善、成熟。如：深化充填理论研究，量化充填介质特性、充填参数对地表沉降的关系；研发新型的充填材料，尽可能利用矿井固体废料填介质特性、充填参数对地表沉降的关系；研发新型的充填材料，尽可能利用矿井固体废料，减少固体污染，变废为宝，降低填充成本；研发新型的充填设备，包括顺送机、充填支架，减少固体污染，变废为宝，降低填充成本；研发新型的充填设备，包括顺送机、充填支架等，等，为充填为充填开采技术的发展助力。开采技术的发展助力。2023-5-18302.应用前景应用前景结结 束束 语语2023-5-1831