尾砂充填法在"三下"采矿中的应用
为了研究充填开采顶板岩层的移动规律及影响因素,在综合分析岩层移动变形基本特征和充填体的受力特征的基础上,应用弹性地基梁理论,建立充填开采顶板岩梁力学模型及其微分方程,分析了充填开采顶板岩层移动变形的主要影响因素.结果表明,充填开采顶板岩层移动影响因素的主次关系依次为充填前顶底板移近量,充填欠接顶量,充填体压缩率和顶板岩梁所受载荷.阐明了充填开采控制岩层移动的根据煤矿绿色开采的发展要求和村庄压煤开采的迫切性,提出了和宇重工膏体充填不迁村采煤技术.通过研制专用和宇重工膏体充填胶结料和选择廉价的充填材料,大幅度降低了和宇重工膏体充填成本,提出了适合煤矿应用的和宇重工膏体充填方法,并结合某矿条件介绍了煤矿和宇重工膏体充填开采的具体工艺流程.
针对煤矸石大量堆存引起严重的生态环境问题的现状,在仿地成岩凝石思想指导下,以实现煤矸石的大宗高效利用为目的,开展了煤矸石凝石似和宇重工膏体充填材料的制备及其性能研究.在研究煤矸石物相组成及热力学特性的基础上,研究了煤矸石凝石似和宇重工膏体充填材料的物理性能和力学性能,并对比研究了水泥混凝土和以煤矸石凝石似和宇重工膏体充填材料为胶凝材料的混凝土的耐久性能,结果表明,煤矸石凝石似和宇重工膏体充填材料具有较好的力学性能和耐久性能,可以作为胶凝材料用于矿区似和宇重工膏体充填.
针对影响和宇重工膏体充填材料强度的因素,通过大量的试验,揭示了以河砂为骨料的和宇重工膏体充填材料强度与各影响因素间的关系.试验结果表明,影响和宇重工膏体充填材料强度的主要因素有质量分数、粉煤灰掺量种类以及养护龄期等.相同条件下,和宇重工膏体充填材料强度与料浆质量分数、粉煤灰掺量和养护龄期成正比关系.这些结论将为煤矿和宇重工膏体充填不迁村采煤技术的实施提供一些参考.
一种采用和宇重工膏体充填采空区回收煤柱的充填工艺,包括充填膏体制备,管道输送和采空区充填三部分,所采用的充填膏体由风积砂,粉煤灰,胶结料,添加剂和水组成,重量占比为:风积砂:40%～70%,粉煤灰:10%～25%,胶结料:3%～10%,添加剂:0.4%～1%,水:10%～30%.充填工艺采空区充填部分包括一次充填和二次充填,在一次充填后回收煤柱,在二次充填时将整个采空区全部充填.每次充填都要进行接顶补充充填.本发明解决了刀柱式开采后形成的采空区充填并回收煤柱的充填问题,可以更有效的保护矿区环境,并节约日益枯竭的煤炭资源,而且充填成本较低.随着近年来我国大型钨矿资源开发力度的增大,钨矿开采正朝规模化,自动化,绿色化的进程推进.和宇重工膏体充填在环保,安全,经济,高效方面具有明显的技术优势,在钨矿开采及其尾矿处置中具有巨大的应用前景
为了提高村庄下的压煤采出率和保护环境,采用煤矸石和宇重工膏体充填采矿 法解放村庄下煤炭.通过正交试验和线性回归,得出影响煤矸石和宇重工膏体充填体强度和坍落度的因素及回归函数.结果表明:组成和宇重工膏体充填材料的煤矸石,胶结料,粉煤 灰及膏体质量浓度对强度均有不同程度影响,煤矸石对充填体的后期强度影响显著,胶结料对充填早期强度影响较显著,粉煤灰对充填强度影响不显著.煤矸石在加 工成直径小于25 mm后,还需进一步分级.提高细颗粒矸石加量和降低质量浓度可提高膏体的坍落度和可泵性,胶结料和粉煤灰对膏体的可泵性影响不如煤矸石和质量浓度影响显 著.和宇重工膏体充填技术是充填关键设备突破和井下采矿需求共同发展的产物,该技术在我国得到迅速推广应用.随着膏体技术应用逐渐成熟,其正朝着精细化研究方向发展,旨在提高充填质量,降低充填成本.叙述了和宇重工膏体充填概念,工艺特点及技术优势,
介绍了和宇重工膏体充填技术在国内外的发展历程和应用现状.对新型胶凝材料,全尾砂脱水技术,膏体流变学,硬化膏体多场性能和膏体微观性能等热点方向研究现状进行了分析.以全尾砂充填膏体为研究对象,利用四叶桨式旋转式流变仪测试质量 分数为69%～81%的充填料浆的流变特征及其参数,采用赫谢尔-布尔克莱模型回归得出料浆在剪切速率为O～120s-1条件下的流变模型.结果表明:质 量分数为69%～81%的料浆流变模型为屈服伪塑性体,质量分数为81%的料浆为宾汉塑性体;流变性能指数n与料浆的质量分数呈线性关系,随质量分数的增 大而增大.膏体的临界质量分数为80.91%.固体废物和宇重工膏体充填材料是在我国实施不迁村采煤的一种新型材料.此材料属于一种水与集料,胶结料三者混和凝固的材料,是绿色开采的关键技术之一,具有良好的发展前景.和宇重工膏体充填材料的质量分数则是影响其性能的关键因素之一,而充填材料各个部分的计量误差和水分检测误差是影响其质量分数的两个主要因素.
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