沿空留巷技术汇报-ok讲解.ppt

主要研究内容 3 地质、开采技术条件调研分析 沿空留巷围岩压力分布理论分析 沿空留巷围岩移动及控制理论分析 充填工艺流程及配套设备实验研究 充填体材料配比及强度实验 井下充填体现场配比及工艺模拟实验 充填工艺和设备安装调试 理论研究 实验研究 现场试验 充填过程现场实验及相关参数测试 充填液压支架改进及支护性能实验 高突煤层矸石充填留巷科学开采系统及开采体系 瓦斯抽采系统及其参数优化 充填开采各生产系统优化 沿空巷道矿压监测及稳定性评价 井下矸石运输（或地面矸石回运） 矸石临时存储及破碎 充填体材料混合搅拌 充填设备（包括充填支架、充填溜子、充填模具） * 1）建立沿空留巷矸石充填系统 * 主要研究内容 3 对具体的试验工作面，根据其回采工艺、巷道布置、生产系统及相关巷道及设备参数，优化充填工艺流程，实现充填成本最小化及充填工艺简单化。 2）优化充填工艺流程 * 主要研究内容 3 运用力学理论及数值模拟方法，对充填带顶板运移规律、充填体受力分布、充填体变形移动特征等进行研究，为选择矸石充填带参数和支护参数的提供依据。 对沿空留巷在一次超前支承压力期，采后岩层垮落影响期，二次采动影响期等几个阶段煤体及充填带受力状况，顶板下沉规律进行研究。 * 3）沿空留巷充填技术矿山压力及岩层运动规律研究 主要研究内容 3 充填带参数设计主要包括：充填体部分宽度W1、破碎矸石部分宽度W2，以及充填体的强度σ1等 * 4）矸石充填带参数设计 主要研究内容 3 一次支护方案的评价及改进 二次支护方案设计 加强支护方案设计与优化 巷旁充填支护参数设计与优化。 * 5）支护参数设计与优化 主要研究内容 3 高突煤层矸石充填沿空留巷技术及配套工艺方案 汇报提纲 工程概况 实施方案 主要研究内容 技术经济分析 * 1）主采煤层为单一高瓦斯突出煤层，实施区域防突难度大，巷道掘进安全性差，掘进速度慢，成本高。 2）现有工作面接替顺序为跳采，势必形成孤岛工作面，突出煤层中孤岛工作面掘进和回采过程中煤与瓦斯突出的危险性会大大增加，同时由于采深较大，工作面冲击和突出动力灾害发生的可能性更大。 3）主采煤层厚度仅为2.41m，巷道掘进率较高，采掘接替紧张。 因此， 埋深突出煤层巷道掘进安全及采掘接替紧张是制约煤矿发展的两个重大问题。采用沿空留巷技术可有效缓解或解决这两个大问题。 1.1 薛湖矿开展沿空留巷的必要性和紧迫性 * 技术背景 1 煤矿基本情况 矿井设计生产能力1.2Mt/a ，服务年限56.4a。井田面积约73.95Km2，可采储量8674万吨； 主采二2煤层，煤层平均厚度2.4m； 煤层具有煤与瓦斯突出危险，无自燃发火。 ； 首采区采用条带式俯斜开采； 巷道埋深约810m左右。 采掘工程平面图见图1 试验工作面概况 准备试验回采工作面为2106、2107。开采二2煤层、-780水平、采区名称为21采区，地面标高+37.6m，采面标高-773~-640m， 煤层厚度0～3.0m，平均2.41m，煤层结构简单，煤层倾角0~16°，平均7°。 煤层赋存稳定，属简单结构中厚稳定煤层。局部有底板隆起，造成煤层变薄。 煤质为贫煤，煤岩硬度较大，为Ⅱ～Ⅲ类，构造煤不发育。 2106工作面 2107工作面 2106机巷 图1 采掘工程平面图 图2 地质综合柱状图 2 实施方案 图3 充填工作面位置关系 1）留巷实施地点 充填留2106机巷 * 2）充填工艺流程及充填工艺系统 实施方案 2 充填流程 矸石破碎→矸石仓→皮带运输→螺旋输送机加胶结料、混合搅拌、 上充填运输机→矸石充填→矸石挤压强化→移架→下一循环充填 巷道超前较强支护→巷内加强支护→巷道整修 充填工艺总流程见图4 图4 充填工艺总流程 充填硐室矸石破碎→矸石仓→2107皮带机→2107开切眼小皮带→2106机巷螺旋输送机（加胶结料、混合搅拌、上充填运输机）→工作面端头充填留巷 充填工艺系统图（图5） 图5 充填工艺系统图 充填混合材料搅拌 混合材料主要由破碎矸石及水泥、石灰 、黄土等配比而成 材料混合和搅拌在工作面端头进行 混合完成后立即充填到充填地点。工作面端头设备布置见图6。 矸石及混合材料充填与压实 矸石材料→充填输送机→支架内→充填地点→加压挡板→压实充填体。 充填过程见图7，充填溜子结构见图8，支架压实挡板结构见图9、图10 * 图7 充填过程图 图8 充填溜子示意图 图9 充填支架示意图 图10 挤压档板结构示意图 图6 端头设备布置图 点柱 （a）A-A剖面 （b）B-B剖面 （c）C-C剖面 充填材料强度及结果 靠巷道内侧2~3m宽范围内的充填带添加胶结材料，其主要成分为水泥等。 在一定的挤压加载条件下满足巷旁充填支护对强度的要求。2～3m以外（靠采空区）部分