膏体充填技术研究与进展.ppt

固体废物膏体充填采煤的研究,周教授中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室2009.11.1焦作,提纲,1膏体充填采煤方法2膏体充填采煤应用实例3膏体充填采煤岩移规律,1膏体充填采煤方法,什么是固体废物膏体充填?一种将煤矸石、粉煤灰、劣质土等固体废物制作成无临界流速、不需脱水的膏状浆体，通过泵压和/或重力作用，经过管道输送到回采工作面，适时充填采空区的绿色开采技术。分胶结膏体充填、非胶结膏体充填。“高采出率、环境友好、高安全性”。,1膏体充填采煤方法,膏体充填系统,如果输送距离近，采深大，可以自溜，不用充填泵。,1膏体充填采煤方法,膏体充填工艺流程,膏体充填体构筑方法(之1)全采全充,1膏体充填采煤方法,煤层,支架,隔离墙,待充区,充填体,充填体,膏体充填的用途“三下一上”采煤（不迁村采煤，铁路下采煤，水体下采煤，承压水上采煤）；保水采煤；坚硬顶板管理；沿空留巷（Y型通风）；固体废弃物资源化利用（矸石、粉煤灰等处理等）。,1膏体充填采煤方法,2膏体充填采煤应用实例,太平煤矿膏体充填站,小屯煤矿膏体充填站,朱村煤矿膏体充填站,南洺河铁矿膏体充填站,应用-太平煤矿厚煤层膏体充填提高开采上限,太平煤矿充填开采条件太平煤矿核定生产能力60万t/a，主采3#煤层厚度7.49.0m，煤层顶板基岩薄，表土层厚，基岩上方为第四系底强含水层，具有突水溃砂危险。试验工作面平均基岩厚度10.9m，最薄5.7m，无底粘。试采区域条件下，利用传统条带开采采出率只有10%。采用膏体充填，分4层开采，面长180m，采高2.2m，沿空留巷无煤柱开采，采出率提高到80%以上。,应用-太平煤矿厚煤层膏体充填提高开采上限,太平煤矿是我国煤矿第一个膏体充填示范工程，充填材料主要是泥砂、粉煤灰，06年5月底成功开始工业性试验，实施分层膏体充填以后采出提高到80%以上，目前每月充填2.32.5万m3，已经累计充填65多万m3，安全采煤100多万t。,应用2-小屯煤矿村庄下厚煤层膏体充填开采,小屯矿充填开采条件小屯矿核定生产能力60万t/a，2#煤层（大煤）平均厚度5.5m，埋深410m左右，煤层直接顶复合顶板。地面为南旺村建筑物。该区域利用传统条带开采，采宽45m，留宽75m，采出率不到40%。采用膏体充填，分2层开采，面长125m，采高2.7m，沿空留巷无煤柱开采，采出率提高到80%。,应用2-小屯煤矿村庄下厚煤层膏体充填开采,小屯煤矿是我国煤矿第一个25mm矸石膏体充填示范工程，充填材料主要是煤矸石、粉煤灰，分2层膏体充填开采，08年6月开始工业性试验，工作面产量30万t/a，截止到09年10月底已经累计充填采煤27万t。,应用3朱村煤矿村庄下承压水上膏体充填开采,充填首试54002工作面，一5煤厚1.34m，埋深199246m，直接顶板L5灰厚1.62.6m，煤层距L2灰15.820.5m，L2灰厚4.89.4m，距奥灰37.958.8m，底板水压0.7MPa。膏体充填面长105m，沿空留巷无煤柱开采。,朱村矿充填开采条件,应用3朱村煤矿村庄下承压水上膏体充填开采,朱村煤矿是我国煤矿第一个承压水上建筑物下矸石膏体充填示范工程，充填材料主要是煤矸石、粉煤灰，08年7月成功开始工业性试验，目前已经累计充填采煤20万t。,3膏体充填采煤岩移规律,膏体充填面上覆岩层分带性“全采全充”膏体充填工作面，在直接顶板主体尚未垮落前进行全部充填，充填体总体三向受压，在服务全过程始终保持完整、稳定。膏体充填工作面采空区顶板没有冒落带，只有裂缝带和弯曲下沉带，甚至只有弯曲下沉带，不存在顶板初次来压与周期来压。太平煤矿膏体充填面采空区实测顶板导水裂缝带高度24m。,3膏体充填采煤岩移规律,膏体充填面上覆岩层分带性,膏体充填工作面采空区直接顶板不出现导水裂缝带的条件是：充填前顶板下沉量和欠接顶量之合满足,3膏体充填采煤岩移规律,膏体充填面底板破坏深度,朱村煤矿膏体充填工作面实测底板破坏深度小于4m，而相同条件下垮落法开采工作面底板破坏深