十六讲--充填技术.pptVIP

7胶结充填技术1)概述充填工艺己成为采矿领域最引人注目的前沿研究课题。充填工艺和设备日臻完善,各种充填技术发展历程大致如图1一1所示:2)胶结充填技术胶结充填是将采集和加工的细砂等惰性材料掺入适量的胶凝材料,加水混合搅拌制备成胶结充填料浆,沿钻孔、管、槽等向采空区输送和堆放浆体,然后使浆体在采空区中脱去多余的水(或不脱水),形成具有一定强度和整体性的充填体;或者将采集和加工好的砾石、块石等分别送入井下,将砾石、块石等惰性材料,按照配比掺入适量的胶凝材料和细粒级惰性材料,加水混合形成低强度混凝土;或将地面制备成的水泥砂浆或净浆,与砾石、块石等分别送入井下,将砾石、块石等惰性材料先放入采空区,然后采用压注、自淋、喷洒等方式,将砂浆或净浆包裹在砾石、块石等的表面,胶结形成具有自立性和较高强度的充填体。目前关于胶结充填分类和命名还没有完全统一,以下分类(图2一l)是最为常见的一种。3)块石胶结充填(1)充填工艺它的实质是利用块石或井下掘进废石或将一定量的粗骨料和胶结料浆混合作为充填骨料,水泥砂浆填充块石间隙将其胶结成一个整体,充填于采场或采空区,并使之成为胶结整体。块石砂浆胶结充填的块石粒径一般小于300mm,砂浆为尾砂浆或细砂浆。它与尾砂胶结充填相比,可以节约水泥60%,成本降低近50%,。块石胶结充填由于块石与砂浆分开输送,利用砂浆的穿透性固结块石,无需搅拌,其充填体强度接近于混凝土胶结充填强度,与混凝土胶结充填相比,充填效率大大提高。充填系统普采与充填工作面布置(5)工艺及设备改革充填方式的改进历经了两个阶段:一是由见七充四改为见八充五,如图2所示;二是在见八充五成熟经验的基础上改为目前的见六充三、边采边充,如图3所示,工作面采充效率、生产能力也逐步提高,月产由最初的4400t提高到现在的10000t。普采与充填支护系统安设有V型花纹抛矸皮带、高度可调、伸缩自如的高速动力抛矸机,可将原生矸石以较快的冲击速度充填到采空区内,以达到高速冲击,挤压密实的目的,V型花纹抛矸皮带如图6所示·矸石充填的核心设备是抛矸胶带机,在使用中做了如下改造:①抛矸机机头机尾安装了液压升降油缸,使胶带机机头高可随着采面条件的变化作调整,调高400～800mm,机尾调高10～30mm。②通过改变主导轮直径,使抛矸胶带机速度由原来的5m/s提高到现在的8m/S。③抛矸机粒度由l0cm增加到30cm,掘迸矸石稍加破碎即可充填。利用移溜器左右调向,油缸上下调高,使操作抛矸胶带机机头更灵活。普采矸石充填高速动力抛矸机(6)岩移观测采面的地面相对应位置沿煤层走向和倾斜方向布点观测,自2007年5月开始观测,到目前共进行了四次观测,最大下沉值为24mm。5)大垂深矸石投料系统优化设计目前,实现地面矸石运输至井下有3种方法:①用矿井辅助提升系统进行运输;②新掘进一条斜井,采用胶带输送机实现矸石连续化运输;③采用投料系统从地面垂直投料。采用投料系统直接从地面垂直投料方式,由于矸石直接投料对井壁及井底冲击大,且要求较大的投料量(一般不小于250t/h)。因此,设计的大垂深矸石直接投料系统应考虑投料井的尺寸、管壁的耐磨性,以及设置井底缓冲装置。经矸究分析,设计出具有自主知识产权的大垂深矸石直接投料系统。4巷道储矸技术1)概述济宁三号煤矿采用分区立井开拓方式,采取主、副、风井筒中央并列式布置方式,工作面条带式布置。矿井第一开拓水平为-518m辅助运输采用无轨为主、有轨为辅,有轨系统主要用于矸石运输,但随着矿井开拓延伸,有轨运输并未及时延续至各采区顺槽和矿井边界巷道,因此排矸方式成为掘进生产中函待解决的问题。2)矿井排矸系统(1)有轨和胶轮车排矸系统 为便于胶轮车运行,对井底车场巷道和部分主要辅助运输巷进行了混凝土底板铺设,混凝土强度等级C30。在混凝土底板中埋设了轨道,轨道上平面和混凝土底板平面一致,有轨和无轨车辆均可行驶,同时有轨运输通过回风巷向各采区延伸。对于近距离、没有铺设轨道的短巷道或硐室,采用耙装机配合MK-3S型多功能车和W8多功能车出矸,矸石直接耙入胶轮车;运输至井底车场的矸石换装硐室,由硐室内的刮板辅送机转载到矿车内实现无轨向有轨运输转换。胶轮车