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建筑物下固體充填開采技術研究.pdf

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第 5期 2012年 l0月 礦 山 測 量 M INE SURVEYING NO.5 0ct.2O12 doi:10.3969/j.issn.1001— 358X.2012.05.024 采技 術 研 究 (1.河北聯 合 大學 ,河北 唐 山 063000;2.開 灤唐 山礦 業分公 司,河 北 唐 山 063000; 3.天地科技 股 份有 限公 司開采 設 計事 業部 ,北 京 100013) 摘 要 :唐 山礦 業 分公 司將 地 面矸石 、建 筑垃圾 等 固體廢 棄 物 通過 地 面 充 填站 的 投料 孔 從 地 面 垂直 向 下直接投料 ,進入矸石緩沖倉,由矸石倉放入膠帶輸送機等運輸設備將其運輸至充填工作面,借助 自 夯式 充填 綜采液 壓 支架等 關鍵設備 用 固體 充填 物料 充填 工作 面采 空 區,并 靠 固體 充填物 料 的 支撐 作 用對 采 空區的巖 層進行 控制 ,減 少頂板 的 下沉和 垮 落 ,實現 建 筑 物 下安 全 開采 。 工作 面充 填矸 石 是 解 決礦 山污 染、資源 浪 費、地 表塌 陷的一 個行 之 有效 的方 法 ,促進 了綠 色礦 山的建設 。 關鍵 詞 : 固體 充填 ;頂板 下 沉 ;控 制 中 圖分類 號 :TD823.83 文獻 標識 碼 :B 文章編 號 :1001— 358X(2012)05— 0075— 03 唐 山礦業 分公 司鐵 三采 區位 于唐 山市路 南 區東 南部 ,地 處市 區 ,地 表建筑 物 密集 。地 面 建 筑 物包 括 老火 車站 ,唐 山機 車車輛 廠 以及密 集 的 商業 區 、居 民 區等 。鐵 三 采 區 走 向 長 約 1750 m,傾 向長 約 1150 In,開采 上 限標高 為 一550 ITl,下 限標高 為 一820 m,開 采煤 層 有 5、8、9、12— 1、l2— 2煤 層 ,總 地 質 儲 量 4920.6萬 t,可采 儲量 3798.0萬 t。 為 了合理 開 發 煤 炭 資 源 ,保 護 地 面 建 筑 物 的正 常安全 使用 ,鐵 三 采 區擬 采用 固體 充 填 技 術 解 放 建 筑 物下 壓煤 。 1 開 采方 案設計 根 據各 煤層 的賦 存 條 件 和 開 采 條 件 ,同 時考 慮 開采后 對地 面 的采 動 影 響 ,以及 盡 量 提 高采 區 的采 收率 ,通過 對 開采 后 地 表 沉 陷 變 形 預 計 、獲 得 煤 量 、 經濟 效益 等方 面 的 比較 分 析 ,確 定 如 下 煤層 組 合 開 采方 案 :5煤 層條帶 開 采 +8煤層 條 帶 開 采 +8煤 層 試采 工 作 面 固體 充 填 開 采 +9煤 層 固體 充 填 開 采 +12— 1煤層 條帶 固體充 填開 采 +12— 2煤層 條帶 表 1 各 煤 層 條 帶 開 采 尺 寸 和 工 作 面 長 度 固體充填開采 。各煤層條帶開采尺寸和工作面長度 見 表 1所示 。 各 煤層采 煤方 法 均采 用走 向長 壁 采煤 法 。煤 層 開 采順 序 為 自上 而下逐 煤 層開采 。 2 固體 充填 開 采工 藝 2.1 固體 充填物 料 的選擇 充 填物 料選 擇 煤矸 石 、爐 灰 、建 筑 垃圾 、煉 鐵 尾 礦等 。根據 實 驗 結 果 ,為保 證 工 作 面 采 空 區 的充 填 壓實效 果 ,有效 控制 頂板 下沉 ,要 求 固體 充 填 物料 的 粒徑不 大 于 100 mm。 2.2 采 區 主 要 生 產 系統 各 煤 層采 取聯 合 布 置 方式 ,每 個 煤 層 各 布 置 兩 條邊 眼 ,作 為進 風 、運煤 、運料 ;利 用 其 它煤 層 一條 邊 眼 ,作 為 采 區專用 回風巷 ;布 置 運煤 、運 料 、回風繞 道 構成 采 區進風 、回風 、運 料 、運 煤巷 道 等系統 。 為滿 足井 下 開 拓 矸 石 進 入 固體 充 填 開 采 系統 , 布 置開拓 翻籠 車 場 系 統 ,使 井 下 開 拓 矸 石 進入 充 填 系統 。具 體 布置 :在 11水平 8號井 井 底 車場 出車 線 一 側布 置矸 石 翻 籠 車 場 ,翻籠 下 布 置 一 條 矸 石 運 輸 巖 石聯 絡巷 與 原 沿 5煤 層 布 置 的矸 石 運輸 巷 連通 , 然后通 過一 沿 5煤 層 布置 的聯 絡橫 管 與 矸 石集 中運 輸 巷連 通進 入充 填工 作面 。 2.3 工作 面 充填設備 選型 選 擇 中 國礦 大 與鄭州 四維 研 究制 造 的專 門液 壓 充填 支架 ,支架 型號 為 ZZC7000/20/40型 四柱 支 撐 式充填 液 壓 支 架 。支 架 本 身帶 有 壓 實機 ,它 與 采 煤 75
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建筑物 固體 技術 開采 充填 研究
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