田庄煤矿条带式建下超高水材料充填开采技术的应用.pptVIP

建下超高水材料充填开采技术的应用 超高水材料充填开采技术的应用 一、概况 二、充填开采技术应用情况 三、项目投资及开采成本 四、原料的供应及保障 五、充填效果分析 六、意见及建议 一、概况： 1、矿井简介 　　田庄煤矿位于山东省济宁市高新区王因镇南5km，西距济宁市11km，北距兖州市15km，东距邹城市25km。行政区划属济宁市高新技术开发区。 矿井主采16上煤层和17煤层，均为薄煤层，平均厚度分别为1.2m和0.9m。16上煤层顶板为十下灰岩，平均厚度5.5米，致密坚硬，底板为粘土岩。17煤层顶板为十一灰岩，局部相变为泥岩，底板为粘土岩。矿井核定生产能力为90万吨/年。采煤方法为走向长壁后退式开采，根据地质条件不同，采用多种采煤和掘进工艺。 一、概况： 2、充填开采的必要性 　 　　田庄煤矿共有-167和-256两个水平生产。现生产的一水平（-167）一、二、三采区内16层煤已无正常块段。二水平（-256）由于地面建筑物压覆，正常块段分布也非常零散，分散在六个采区。截止到2010年12月底，矿井具体储量情况如图所示。 一、概况： 　　若矿井维持现核定的生产能力（按照90万t/年），2013年以后矿井将无16煤正常块段，到2017年17煤的正常块段也全部采完。 随着矿井的开采，正常块段的可采储量将变得越来越少；同时由于济宁高新区发展较快，地面建设物不断增多。田庄煤矿要实现可持续发展，必须有效解放建筑物下压覆的资源。 一、概况： 3、压煤开采方案比较 　　自2008年以来田庄煤矿一直为解决压煤问题寻求最佳方案，本着“最大限度地解放煤炭资源、减小地面建筑物破坏程度，实现效益最大化”的原则，我们先后到省内外多家矿井考察压煤开采技术，并与科研院、所合作，对可能适用田庄煤矿煤层赋存条件的各种建下开采方案进行了对比分析，并最终与中国矿大合作研发了超高水材料充填技术。 一、概况： 具体情况如下： 一、概况： 一、概况： 二、充填开采技术应用情况 1、充填开采总体情况 　　田庄煤矿第一个超高水材料充填工作面1611面于2009年7月开始生产，2010年8月结束，共生产原煤7.96万吨，充填体积5.02万m3，使用充填材料6808吨，充填率82％。2011年5月4日山东省煤炭工业局以鲁煤搬迁字[2011]52号批复了田庄煤矿三采区村庄下压煤超高水材料充填开采方案设计，三采区充填面现已置换煤炭6.02万吨，充填回采煤量占全矿总产量的16％，工作面单产可达1.33万吨，与非充填面最高月产1.6万吨相比充填对生产的影响相对较小，通过完善超高水充填技术工艺，工作面单产效率将进一步得以提高。 二、充填开采技术应用情况 2、超高水材料简介 （1）超高水材料构成 　　超高水材料主要由A、B两种物料组成。A料主要以铝土矿等矿物质烧制并与超缓凝分散剂混合，B料由石膏等矿物质与复合速凝剂构成。A、B料分别加水制成A浆液和B浆液，将两种浆液混合，形成的浆体即可在一定时间内胶结、凝聚，达到设计强度，实现采空区充填。混合后的浆体中水体积可达95%～97%，根据不同需要可以通过改变材料和水的配比调整凝固时间，应用灵活。根据煤层地质条件及实验室试验分析，确定田庄煤矿超高水充填材料水体积为95%。 二、充填开采技术应用情况 （2）超高水材料实验室特性 　　①超高水材料固结体早强特征明显，且固结体最终强度可根据水体积比的不同而有所变化； ②超高水材料固结体受压后，体积应变较小，具有不可压缩性； ③超高水材料初凝时间具有可控性；虽然该材料属于早强、快硬型胶结材料，初凝与终凝时间很近，但材料的初凝时间可根据工艺要求进行具体控制。 二、充填开采技术应用情况 3、超高水材料充填系统 　　根据超高水材料使用特点，我们与郑州华威水工机电工程有限公司合作研制了井下充填系统，其主要包括浆体制备、浆体输送、浆体混合及工作面充填等四个子系统。 二、充填开采技术应用情况 二、充填开采技术应用情况 二、充填开采技术应用情况 （3）充填面布置 　　田庄煤矿布置的第一个超高水充填工作面1611位于闲置的淀粉厂保护煤柱内，地面标高+41米，表土层厚度167.2米，煤层厚度为1.2m，倾角平均为60，标高-164～-212米，顶板为石灰岩（十下），厚度4.5～5.5m，致密坚实，裂隙较发育，稳定岩层；底板一般为粘土岩，偶含粉砂。工作面走向长约58.2～114m，推进长度398m。充填工作面布置为仰斜开采，以适应开放式充填方法的需要。 （4）充填工艺 1611工作面采煤工艺为炮采，采用“四采一充”的循环作业方式。充填时可以进行打眼作业，充填后可爆破落煤正常回采，在最后一个生产班收工时支设好挡桨板为充填做好准备。 二、充填开采技术应用情况 根据1