膏体充填开采技术.pptVIP

膏体充填开采技术;1、膏体充填开采技术简介;膏体充填技术要解决这几个问题：

1、要什么样的充填膏体

2、怎样制备成你需要的膏体

3、怎样按需要的量输送到需要的地点

4、怎样快速形成充填所需的封闭空间

5、怎样提高生产能力和效率

6、怎样降低充填本钱;2、膏体适于充填的优良特性;1、柱塞流；2、水泥浆润滑层；3、水膜层；4、管壁；5、速

度分布线；6、润滑层；D、管道直径；L、单位管道长度；A1、

A2管道两断面；τ0、起始切应力；P1、P2为A1、A2断面的应力;料浆根本不沉淀、不泌水、不离析

不需要复杂的过滤排水设施，减少了胶结材料的流失，也降低凝结前对隔离装置要求，使充填工作面其他工作不受影响，充填密实度高。

无临界流速

最大颗粒粒径到达25~35mm，流速小于1m/s仍然能够正常输送，所以膏体充填所用的矸石等物料只要破碎加工即可，可降低材料加工费，低速输送能够减小管道磨损。

相同胶结材料用量下强度较高

可降低价格较高的胶结材料用量，降低材料本钱。;膏体充填体压缩率低

膏体充填材料中固体颗粒之间的空隙由细料和水充满，一般压缩率只有1%左右，控制地表开采沉陷效果好，“三下一上”压煤有条件得到最大限度的开采。

早强性好，初凝可控

膏体早强性好，充填数小时以后膏体充填体就具有一定强度，实现自稳，满足脱模条件，并对顶板有适当的支撑作用；膏体初凝时间可通过调整材料配比进行适当调整，以适应各种充填方法的要求。;3、膏体充填材料;3·1、膏体充填材料根本性能;为高效输送矸石膏体充填材料和对覆岩有效控制，对矸石膏体充填材料有如下要求：

流动性能要求：膏体料浆的坍落度﹥180mm。

可泵送时间：不小于4h，即从加水混合以后，静置4h，仍能正常泵送，料浆无明显分层，坍落度保持在150mm以上。

静置泌水率：3%～5%。

单轴抗压强度：8～10h到达0.1～0.2MPa，

28d到达10～15MPa。

矸石最大粒径小于25mm，其中小于等于5mm局部占35%～45%。;3·2、矸石级配优化;煤矸石自然粒径级配变化大，对膏体的配比和流动性影响较大，因此需对煤??石进行破碎。在满足膏体配比的前提下，破碎煤矸石的粒径级配考虑了两种规格：

一是﹤5mm煤矸石；

二是5～25mm煤矸石。

通过对两种规格的煤矸石进行实验室优化配比，初步确定出两种煤矸石的配比关系。

;﹤5mm破碎煤矸石的含量在30%～50%之间时，其膏体坍落度均在20～25cm，能够满足膏体管道泵送的需要，说明两种规格的矸石级配具有较大的选择空间。

从强度实验结果看，实验范围内﹤5mm矸石的含量在30%～50%时强度变化不大，相对而言﹤5mm破碎煤矸石的含量33%～40%左右，膏体充填材料早期强度和后期强度都相对较高。;3·3、胶结材料选择;通过比照实验发现：胶结料早期强度高的特性明显，在60kg/m3时膏体8h龄期强度0.22MPa；胶结料用量150kg/m3时，8h龄期膏体强度1.27MPa；同样条件下使用普通硅酸盐水泥，8h龄期膏体没有强度。

胶结料用量在60～150kg/m3范围内，1d龄期膏体强度为同量水泥膏体的5～8倍，3d龄期强度为同量水泥膏体的2～3倍，7d龄期强度为同量水泥膏体的1倍以上，用量越少，早强性能越明显。胶结料膏体的早强性对维护顶板完整，减小充填区顶板下沉量十分有利。;3·4膏体配比优化;粉煤灰种类;用矸石发电厂粉煤灰作细集料，对照膏体充填材料技术要求，配比方下。

〔1〕质量浓度控制在72%左右，配比要求：

胶结料150kg/m3；粉煤灰400kg/m3；

煤矸石723kg/m3；水494kg/m3。

〔2〕当质量浓度控制在81%左右时，配比要求：

胶结料100kg/m3；粉煤灰400kg/m3；

煤矸石1084kg/m3；水372kg/m3。

需要说明是不同电厂粉煤灰及煤矿矸石其矿物成分含量不同，对膏体材料固结强度影响较大，因此必须进行配比试验确定。;矸石膏体注入时、初凝和7天龄期的凝固状态;4、膏体充填系统;充填站分为快装式充填站和固定式充填站，快装式充填站适用于生产能力50万t/a以下充填系统，其设备能力较小，组成相对简单，其最大优势在于它的易搬移性、快装性，充填站由一系列模块组成，这些组成模块各成一体，便于拆装、便于搬移，能够快速建站，除少量根底外，其余局部皆可重复利用；

固定式充填站适用于生产能力大于50万t/a的充填系统，其