【摘 要】
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为解决煤炭资源开发利用过程中煤基固废排放难题,在流态化浆体处理技术构想的基础上分析了传统的固废处置技术处理能力、技术适应性,明确了浆体管道充填的技术原理及主要手段,给出了包含高位注浆充填、邻位注浆充填和低位灌浆充填在内的多种浆体技术手段的定义、技术特点及适用条件.并针对其主要技术手段开展了浆体管道充填的共性关键技术研究,提出了覆岩破碎区精准成孔技术,确定了充填关键参数确定方法,形成了浆体充填系统优化模型.实践证明,浆体管道充填技术是我国煤基固废处理技术发展的新趋势,应用结果显示该技术可满足煤基固废的处理需
【机 构】
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中煤能源研究院有限责任公司,西安710054;中煤西安设计工程有限责任公司,西安710054
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为解决煤炭资源开发利用过程中煤基固废排放难题,在流态化浆体处理技术构想的基础上分析了传统的固废处置技术处理能力、技术适应性,明确了浆体管道充填的技术原理及主要手段,给出了包含高位注浆充填、邻位注浆充填和低位灌浆充填在内的多种浆体技术手段的定义、技术特点及适用条件.并针对其主要技术手段开展了浆体管道充填的共性关键技术研究,提出了覆岩破碎区精准成孔技术,确定了充填关键参数确定方法,形成了浆体充填系统优化模型.实践证明,浆体管道充填技术是我国煤基固废处理技术发展的新趋势,应用结果显示该技术可满足煤基固废的处理需求,并取得了良好的经济社会效益.
其他文献
针对中厚煤层综采工作面的回采巷道护巷煤柱合理宽度留设问题,以山西基安达煤矿11#煤层110109综采工作面沿空掘巷为工程背景,采用沿空掘巷窄煤柱宽度理论进行计算、UDEC-Voronoi数值模拟方法和现场试验相结合的研究方法,通过极限承载强度理论计算得出煤柱的合理宽度为8.65～10 m,采用数值模拟方法对护巷煤柱合理宽度的取值范围进行对比分析,得出护巷煤柱的合理留设宽度为10 m.将上述研究成果运用到工程实践,现场实测结果表明,护巷煤柱的应力峰值为24.82 MPa,沿空巷道顸板最大下沉量为110.8
基于矿井留煤柱开采时易出现应力集中,导致巷道围岩控制困难且引起采掘接替紧张的背景,以赵固一矿埋深大、基岩薄等特殊条件下实施无煤柱切顶沿空留巷为例,采用理论分析、数值模拟等方法综合研究特殊条件下的巷道围岩结构演化特征,得出了引起沿空巷道压力大的主要因素是其上覆松散层经薄基岩传递至顶板,并提出通过定向预裂爆破减弱或阻断采空区与巷道上方下位关键岩层间的力学联系,以期达到卸压预裂效果;还提出了切顶留巷关键技术参数,最终实施了现场工程应用.现场试验结果表明:留巷顶底板收缩量717 mm,两帮收缩量471 mm,留巷
为准确研究深井采空区覆岩冒落特征及孔隙率分布规律,利用FLAC3D模拟软件建立了深部煤矿工作面的采空区物理模型,模拟了覆岩在采动过程中的破坏变形和冒落规律,确定“两带”的最大高度,定量分析覆岩应力、位移分布规律,建立了采空区孔隙率的三维分布模型,并将孔隙率函数模型导入FLUENT软件,模拟深井采空区的氧气浓度场和瓦斯运移规律,验证其孔隙率模型的适用性.研究表明:冒落带的范围距离煤层上方17m,裂隙带的范围在煤层上方17～64 m.走向方向上,支撑压力峰值随着工作面的推进而不断增大,下沉量由工作面向采空区深
针对边坡矿机械化开采的现状,提出了煤房旁道式边坡矿开采工艺方案.为成功实施边坡开采方案,设置煤房旁道,支护并通风,供设备抢修或注浆(采用充填开工艺)时使用,并利用连续采煤机成套装备对煤房顺序回收.配合充填工艺,开采与充填分为3个阶段,交替作业,置换出煤炭.使用煤房旁道式边坡矿开采,除减少对环境的扰动外,还提高了边坡矿开采的机械化水平,提高资源回收率,配合充填开采,能有效地控制边坡稳定,减少次生灾害的发生,对采空区的充填,消耗大量煤矸石,减少了其对周边环境的污染.
随着煤矿高产工作面的推广应用,采区煤仓的尺寸越来越大,在煤仓施工及运营期间会影响到毗邻主井的稳定.基于兴隆庄煤矿十采区大直径煤仓煤岩体蠕变试验及蠕变参数辨识研究,构建了改进的黏弹塑性非定常Burgers蠕变模型,建立了大直径煤仓与毗邻井筒FLAC3D大型三维数值计算模型,揭示了在开挖与支护条件下大直径煤仓围岩位移和塑性区随时间的演化规律,分析了锚网索喷支护技术方案的可行性.揭示了大直径煤仓开挖对主井稳定性的时效影响规律,煤仓掘进与支护后围岩竖向位移和应力随距离呈指数递减,煤仓与主井相距超过150 m时,则
常村煤矿是我国典型的高瓦斯突出矿井,该矿区煤层含气量高、煤层气半度高,但煤层变形复杂程度高、渗透率低、抽采难度大,有利区块综合评价优选研究对于该研究区域煤层气开发十分关键.在综合分析研究区域地质构造、煤层厚度、含气量等储层地质特征的基础上,结合含气量测试方法等测试实验,应用层次分析法计算出各影响因素的权重,最终通过定量评价并参考定性分析得出LAC-035号井是地面煤层气开发的最有利区块.
针对大佛寺煤矿41211工作面回风顺槽端头顶板下沉严重问题,通过表面位移、采动应力变化规律及顶板离层监测,并采用顶板钻孔窥视方法,分析了邻空巷道端头顶板剧烈下沉的机理,即高应力下老顶超前破断回转为主,浅部围岩碎胀及帮部失稳变形为辅.通过施工高预应力短锚索强化顶板“组合梁”结构,同时控制帮部破碎围岩减小巷道等效跨度,有效减轻了端头顶板下沉,保证综采工作面安全回采.
为了研究不同方向巷道差异变形的地应力机制,采用空芯包体式应力解除法对彬长矿区北部雅店煤矿变形程度不同的巷道进行了地应力测量,结果显示地应力为σH＞σh＞σv,地应力场以水平应力场为主,最大水平主应力方向为NEE-SWW,受控于华北区域构造应力场,此类型地应力场对巷道顶底板的稳定最为不利,南北巷道与东西巷道差异变形的主要因素为水平地应力不均衡和应力集中.中央大巷及井底车场区域最大主应力在12.30～15.41 MPa,属于中等应力区;ZC1101工作面回风顺槽区域最大主应力约为28.10 MPa,属于高应力
以屯宝矿综放工作面煤柱护巷回采巷道为工程背景,采用以数值模拟为主的综合研究方法,分析了煤柱巷道围岩周边应力环境特征及其作用下的围岩变形破坏形态.结果 表明:采动影响下围岩应力环境出现非均匀现象是造成煤柱巷道围岩塑性区的非均匀性扩展的内在原因,煤柱巷道的剧烈变形主要是由于塑性破坏产生.据此,以控制巷道塑性区扩展为主线,对WⅡ02040502上顺槽进行了支护参数设计,巷道围岩深基点位移监测结果表明,整个监测期间,巷道围岩变形均在支护体可承受的范围内,围岩控制效果较好.
为防治采用小煤柱护巷的特厚煤层首分层工作面临空巷的冲击地压,对3503-1工作面临空巷道频发的冲击地压现象进行了分析,得出邻近采空区存在悬项导致巷道变形严重、应力集中程度较高;临空侧矿震集中导致巷道受高动载扰动.为解决上述问题,提出将临空巷道布置在邻近分层工作面采空区下方的煤体中,利用工作面回采后形成的应力降低区减小巷道所受的静载荷,利用巷道上方采空区内松散的煤岩体降低巷道所受到的动载扰动.经实践验证,临空巷内错布置能有效防治冲击地压,使巷道两帮移近量、底鼓量、顶板下沉量分别减小94％、85％、65％,可