大宁煤矿阶段式高水材料充填沿空留巷技术应用研究.pptxVIP

大宁煤矿阶段式高水材料充填沿空留巷技术应用研究汇报人：2024-01-26

引言大宁煤矿地质条件及开采技术阶段式高水材料充填沿空留巷技术原理

充填材料选择与配比优化沿空留巷支护设计与施工工艺现场试验与效果评价结论与展望

引言01

我国煤炭资源开采现状随着煤炭资源的不断开采，传统的留巷方式已经无法满足安全高效的生产需求，因此急需研究新的沿空留巷技术。高水材料充填沿空留巷技术的优势该技术具有充填效率高、材料成本低、环保无污染等优点，对于提高煤炭资源回收率、保障矿井安全具有重要意义。研究背景和意义

国内研究现状01国内在沿空留巷技术方面已经取得了一定的研究成果，但实际应用中仍存在一些问题，如充填材料性能不稳定、充填效率低下等。国外研究现状02国外在沿空留巷技术方面也有相关研究，但主要集中在充填材料的研发和性能优化上。发展趋势03随着科技的不断进步和环保要求的提高，未来沿空留巷技术将更加注重充填材料的环保性能和可持续性，同时还将探索更加高效、智能的充填工艺和装备。国内外研究现状及发展趋势

本研究将针对大宁煤矿的实际条件，开展阶段式高水材料充填沿空留巷技术的应用研究，包括充填材料的选择与制备、充填工艺的优化、充填效果的评价等方面。研究内容本研究将采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法进行研究。首先通过理论分析确定充填材料的性能指标和充填工艺参数；然后利用数值模拟方法对充填过程进行模拟分析，优化充填工艺参数；最后在现场进行工业性试验，验证理论分析和数值模拟结果的正确性。研究方法研究内容和方法

大宁煤矿地质条件及开采技术02

大宁煤矿位于山西省晋中市大宁县境内，井田面积广阔，煤炭资源丰富。地理位置矿井类型生产能力属于低瓦斯矿井，水文地质条件中等，顶底板条件较好。设计生产能力为年产原煤120万吨，服务年限长，具有较大的发展潜力。030201矿井概况

大宁煤矿主采煤层厚度稳定，平均厚度在5米以上，有利于实现高产高效开采。煤层厚度煤层倾角较小，一般小于10度，为近水平煤层，有利于沿空留巷技术的实施。煤层倾角煤质优良，具有低灰、低硫、高发热量等特点，是优质的动力煤和化工用煤。煤质特性煤层赋存条件

采煤方法采用综合机械化采煤方法，实现了采煤、装煤、运煤等工序的机械化连续作业，提高了生产效率。巷道布置采用走向长壁后退式采煤法，巷道布置合理，减少了巷道掘进量，降低了生产成本。支护方式采用液压支架进行支护，支护强度高、稳定性好，有效地保证了工作面的安全生产。同时，沿空留巷技术采用高水材料充填巷旁支护方式，有效地控制了采空区顶板下沉和煤柱破坏，保证了沿空留巷的稳定性和安全性。开采技术

阶段式高水材料充填沿空留巷技术原理03

高水材料特性高水材料具有快速凝固、早强、高流动性和微膨胀等特性，能够在短时间内形成具有一定强度的充填体。充填原理利用高水材料的特性，将其注入采空区或巷道中，通过材料的快速凝固和硬化，形成稳定的充填体，从而有效地支撑围岩、控制采动影响，保证巷道稳定。高水材料特性及充填原理

沿空留巷是指在采煤工作面回采过程中，将运输平巷保留下来，作为下一个工作面的回风平巷。沿空留巷定义通过加强支护、控制采动影响等措施，保证沿空留巷在回采过程中的稳定性。同时，利用高水材料对沿空留巷进行充填，进一步提高巷道的稳定性和安全性。技术原理沿空留巷技术原理

阶段式充填技术原理阶段式充填定义阶段式充填是指根据采煤工作面的推进速度和充填需求，将高水材料分阶段、分批次地注入采空区或巷道中。技术原理通过合理的阶段划分和充填计划，实现高水材料的高效利用和巷道的稳定控制。同时，结合现场实际情况，对充填工艺参数进行动态调整，确保充填效果达到预期目标。

充填材料选择与配比优化04

03添加剂根据实际需要，添加适量的减水剂、缓凝剂、增强剂等，以优化充填材料的性能。01高水材料选择具有高水速凝、早强、高强等特性的高水材料，如高水速凝水泥、高水膨胀剂等。02骨料选用粒径适中、级配良好的骨料，如砂、石等，以改善充填体的力学性能和耐久性。充填材料选择

设计多组不同配比的高水材料充填体试件，通过改变高水材料、骨料和添加剂的用量，研究其对充填体力学性能、耐久性等的影响。实验方案按照设计的配比方案，制备不同配比的高水材料充填体试件，并严格控制试件的尺寸、密度等参数。试件制备对试件进行标准养护，模拟井下实际环境，以确保实验结果的准确性和可靠性。养护条件配比优化实验设计

123通过对不同配比试件的抗压强度、抗拉强度、弹性模量等力学性能进行测试和分析，得出最优配比方案。力学性能分析通过对试件进行长期浸泡、干湿循环等耐久性实验，评估不同配比高水材料充填体的耐久性能。耐久性评估利用扫描电镜等手段对试件微观结构进行观察和分析，揭示高水材料充填体的强化机理和耐久性机理。微观结构分析实验结果分析与讨论

沿空留巷