煤礦巷道矸石膠結(jié)充填機(jī)構(gòu)與設(shè)計(jì)

介紹了上向分段碎石膠結(jié)充填采礦法在大冶有色金屬公司豐山銅礦的開(kāi)采試驗(yàn)情況。試驗(yàn)取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),其中的一些成功經(jīng)驗(yàn),對(duì)類(lèi)似采礦技術(shù)條件的礦體開(kāi)采具有一定的參考價(jià)值。

在云錫老廠14-5#礦體下部進(jìn)行了分段空?qǐng)鏊煤髩K石膠結(jié)充填采礦法的生產(chǎn)實(shí)踐。介紹該方法的采場(chǎng)結(jié)構(gòu)、回采工藝,充填工藝及地壓管理,并對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析,提出了一些建議。

通過(guò)大型采場(chǎng)模型模擬試驗(yàn),得出了塊石膠結(jié)充填新工藝實(shí)施中的關(guān)鍵技術(shù)與參數(shù),據(jù)此,在銅陵新橋硫鐵礦建成了一套較為完備的塊石膠結(jié)充填系統(tǒng),并投入了生產(chǎn),大大改善了第二步回采的安全,節(jié)約充填材料成本,經(jīng)濟(jì)效益顯著。為類(lèi)似礦山采用這一技術(shù)提供了成功的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

在金川二礦廢石膠結(jié)充填系統(tǒng)中,料漿攪拌的均勻性直接影響充填料漿的管輸穩(wěn)定性、井下料漿的流動(dòng)性、井下充填體的強(qiáng)度等方面。研究通過(guò)試驗(yàn),在前期試驗(yàn)得出的料漿濃度、廢石尾砂比的條件下,分析攪拌線速度及攪拌時(shí)間對(duì)料漿均勻性的影響,并得出適用于礦山的攪拌制度。

某礦現(xiàn)有分級(jí)尾砂充填系統(tǒng)效率低、尾砂供應(yīng)不足、工藝復(fù)雜。對(duì)該礦全尾砂作為充填骨料的可行性進(jìn)行研究,配制濃度為66%6、8%、70%和72%,灰砂比為1∶4、1∶81、∶12的全尾砂膠結(jié)充填物料,并檢測(cè)物料的沉降、滲透、凝結(jié)、強(qiáng)度等性能。檢測(cè)表明,全尾礦孔隙率為39.71%,自然安息角為40°,平均粒徑為0.0497mm,尾砂較細(xì)。試驗(yàn)結(jié)果表明,料漿的沉降作用產(chǎn)生的泌水率為6.39%～23.76%,濃度提高幅度為1.81%～8.77%,滲透速度為0.25～0.36cm/h;灰砂比1∶4時(shí),充填料漿終凝時(shí)間為26.2～23.9h;灰砂比1∶8時(shí),終凝時(shí)間41.4～40h,初終凝時(shí)間差不超過(guò)2h;各組膠結(jié)料漿塌落度為24.9～26.8cm,流動(dòng)性較好。各組試樣28d強(qiáng)度在0.38～1.9mpa,且濃度、水泥量與強(qiáng)度呈正相關(guān)的關(guān)系。結(jié)合礦山采礦方法對(duì)凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度等的要求,推薦配比為灰砂比1∶8,濃度70%～72%。研究成果可為同類(lèi)礦山全尾砂膠結(jié)充填物力學(xué)性能的確定提供參考。

全尾砂膠結(jié)充填工藝在馬莊鐵礦的應(yīng)用,提高了鐵礦石回采率,降低了貧化率,保護(hù)了原始的地質(zhì)環(huán)境。

研究開(kāi)發(fā)金川二礦區(qū)廢石混凝土攪拌和輸送技術(shù),充分利用井下產(chǎn)生的廢石、廢水和地表產(chǎn)生的細(xì)顆粒物料等,將井下的廢石破碎到一定的程度,與地表的細(xì)顆粒物料、水泥和井下的廢水等進(jìn)行混合,制成能夠滿足下向膠結(jié)充填人工假頂強(qiáng)度要求的廢石混凝土,泵送到采空區(qū)進(jìn)行充填,不僅是解決目前金川礦山生產(chǎn)與充填材料嚴(yán)重不足矛盾的有效途徑,而且是金川二礦區(qū)向現(xiàn)代化無(wú)廢礦山發(fā)展的必然選擇,具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保意義。

研究了以粉煤灰為主要組分的膠結(jié)充填料,得到粉煤灰作為膠結(jié)充填材料的最佳配合比,其強(qiáng)度和工作性能滿足礦山開(kāi)采充填使用要求。粉煤灰膠結(jié)充填材料的強(qiáng)度主要由以未反應(yīng)的粉煤灰微粒為骨架,團(tuán)簇狀和無(wú)定形絲狀凝膠類(lèi)物質(zhì)充填到骨架中,片狀氫氧化鈣和絲狀物彼此交叉搭接,使得整個(gè)體系具有一定強(qiáng)度。

實(shí)驗(yàn)選取了ⅰ級(jí)和ⅱ級(jí)兩種粉煤灰,以石灰和脫硫石膏為激發(fā)劑制備的膠凝材料完全取代傳統(tǒng)的膠結(jié)劑水泥,以膠砂比為1∶4,水膠比為1∶1左右制備的粉煤灰全尾砂充填料在45±1℃下養(yǎng)護(hù)3d,強(qiáng)度可達(dá)5.432mpa,在20±1℃下養(yǎng)護(hù)28d強(qiáng)度可達(dá)3～7mpa,滿足一般礦山對(duì)充填料的要求.根據(jù)料漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)和坍落度關(guān)系曲線,得到了該材料制備成的可泵送膏體質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為80.5%～83.0%.通過(guò)x射線衍射和掃描電鏡分析,膠凝材料的水化產(chǎn)物主要為凝膠類(lèi)物質(zhì)、鈣礬石和方解石.

砂巖銅礦的含銅礦物較簡(jiǎn)單,為典型的溶蝕交代巖石組構(gòu)。含銅砂巖中膠結(jié)物主要有碳酸鹽類(lèi)、硅質(zhì)、泥質(zhì)和鐵質(zhì)四種,膠結(jié)類(lèi)型有孔隙式、接觸式、基底式三種;與礦化關(guān)系密切的是碳酸鹽類(lèi)膠結(jié)物;礦化強(qiáng)度與鐵白云石和孔隙式、接觸式膠結(jié)類(lèi)型關(guān)系密切。

本文以粉煤灰和尾砂為主要充填材料,對(duì)膠結(jié)充填進(jìn)行了強(qiáng)度特性和流變特性?xún)纱笠蛩鼐C合分析。應(yīng)用響應(yīng)面法研究影響膠結(jié)體抗壓強(qiáng)度的主要因素及其影響程度,采用坍落度對(duì)料漿流變性能進(jìn)行表征。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)粉煤灰占骨料80%時(shí),進(jìn)行料漿的膠結(jié)充填試驗(yàn)?zāi)軌驖M足煤礦強(qiáng)度要求,尾砂的加入,進(jìn)一步改善了料漿的流變性。

86設(shè)計(jì)膠結(jié)充填采礦法的幾點(diǎn)看法

西翼采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷爆破設(shè)計(jì) 及安全技術(shù)措施 編制： 施工： 總工： 礦長(zhǎng)： 2011年10月19日 1 西翼采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷爆破設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施 一、工程概況 西翼采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷位于井底車(chē)場(chǎng)西側(cè)，為煤層頂板巖巷（砂巖）， 主要擔(dān)負(fù)礦井西翼采區(qū)的通風(fēng)、運(yùn)料、行人任務(wù)。經(jīng)礦領(lǐng)導(dǎo)共同研究 決定：對(duì)該段巷道進(jìn)行施工，為確保施工期間的爆破安全，制定該設(shè) 計(jì)及安全技術(shù)措施如下： 二、支護(hù)形式及規(guī)格 該巷穿過(guò)的巖石穩(wěn)定，巖石堅(jiān)固性系數(shù)為f=6，本巷道設(shè)計(jì)采用 半圓栱形錨網(wǎng)噴復(fù)合支護(hù)，掘進(jìn)斷面9.14m2，支護(hù)斷面8.3m2，錨桿 采用￠18×1800mm螺紋鋼樹(shù)脂錨桿，間距為800×800mm，噴砼 厚度100mm。 三、爆破器材確定 我礦為高瓦斯礦井，根據(jù)炸藥的使用規(guī)定，只能選用ⅲ級(jí)煤 礦許用炸藥（32mm藥卷，重150g/節(jié)）。根據(jù)該處巷道為巖巷，巖 層硬度較大，起爆器材選用選用毫秒

不同賦存狀況的礦體采用不同的充填采礦法,不同充填采礦法的充填體在采場(chǎng)中所起的力學(xué)作用也不同,因此所需充填體強(qiáng)度也不一致。通過(guò)試驗(yàn),對(duì)影響充填體強(qiáng)度的各因素進(jìn)行回歸分析,得到影響充填體強(qiáng)度各因素的主次性及不同充填采礦法的充填體強(qiáng)度。

針對(duì)錫礦山南礦原有深部尾砂膠結(jié)充填系統(tǒng)存在的問(wèn)題,進(jìn)行了該系統(tǒng)的易地改造。介紹了南礦深部尾砂膠結(jié)充填系統(tǒng)改造方案以及改造后帶來(lái)的良好效果。

楊村煤礦矸石山事故專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)急救援預(yù)案 1事故類(lèi)型和危害程度分析 1.1事故類(lèi)型 矸石山事故分為崩塌、滑坡、大矸石流放、自燃及爆炸。 1.2危害程度分析 拉運(yùn)矸石造成矸石山基礎(chǔ)縮小，坡度變大，穩(wěn)定性差，矸石山崩塌、滑坡及塌方，造成 矸石山倒塌傷人事故、危及周邊人員及設(shè)備安全。 矸石山坡度大，暴雨降水量大，或天氣寒冷山體結(jié)冰，天氣轉(zhuǎn)暖后解凍山體含水量增大， 山體穩(wěn)定性差造成滑坡。影響排水，造成淹沒(méi)農(nóng)田、危及周邊人員及設(shè)備安全。 由于地質(zhì)原因，矸石山山體所處地段地質(zhì)松軟，承載能力差，造成地表層下沉滑動(dòng)。天 氣原因，暴雨降水量大，或天氣寒冷山體結(jié)冰，天氣轉(zhuǎn)暖后解凍山體含水量增大，原煤手選 矸石量大，粘結(jié)性差，山體穩(wěn)定性差造成滑坡、地表推移。造成矸石山倒塌傷人事故、危及 周邊人員及設(shè)備安全。 矸石中存在大塊矸石，翻矸后造成大矸石磙落。造成矸石山周?chē)藛T傷亡、損壞周邊

為了解決條帶開(kāi)采回采率相對(duì)較低和煤礦采空區(qū)全部充填開(kāi)采成本相對(duì)偏高的問(wèn)題,同時(shí)有效地控制建筑物下采煤圍巖變形和地表沉陷,提出了采空區(qū)膠結(jié)充填條帶開(kāi)采模式,并闡述了該模式的技術(shù)思路;以膠結(jié)充填體和覆巖結(jié)構(gòu)聯(lián)合控制開(kāi)采沉陷為原則,深入研究膠結(jié)充填條帶開(kāi)采模式下不充填區(qū)工作面采寬和充填區(qū)工作面采寬及兩者間的協(xié)調(diào)關(guān)系,并求得了兩者間的關(guān)系式;該模式對(duì)建筑物下開(kāi)采設(shè)計(jì)是十分有效的,能夠有效地控制地表移動(dòng)和變形,提高采區(qū)回采率,以實(shí)現(xiàn)建筑物下安全采煤并最大程度地減少充填開(kāi)采成本。

錫礦山銻礦采選廠采用兩步回采的人工壁柱膠結(jié)充填采礦法開(kāi)采緩傾斜中厚以上礦體,為提高采場(chǎng)充填生產(chǎn)能力,將普通混凝土充填工藝改為塊石膠結(jié)充填工藝,即在先行填入空區(qū)的塊石中灌充水泥砂漿,采場(chǎng)充填生產(chǎn)能力與充填質(zhì)量顯著提高,該充填工藝簡(jiǎn)單可行,安全可靠,成本低,已全面推廣應(yīng)用。

豐山銅礦礦巖穩(wěn)固性差，變化較大，且采場(chǎng)位于高山陡坡之下，屬于高應(yīng)力集中區(qū)，巷道支護(hù)困難。根據(jù)該礦礦巖條件，對(duì)其分段碎石膠結(jié)充填法的巷道支護(hù)進(jìn)行了試驗(yàn)研究，采用了靈活多變的支護(hù)形式和支護(hù)參數(shù)，取得了較好的效果。

根據(jù)某磷礦深部延伸面臨安全、生態(tài)、資源回收等問(wèn)題,結(jié)合目前礦山充填技術(shù)發(fā)展,設(shè)計(jì)了一套在經(jīng)濟(jì)、工藝上均可行的廢石膠結(jié)充填系統(tǒng),簡(jiǎn)要介紹了充填材料選用、配比、工藝流程以及工藝設(shè)備選型等。

矸石膠結(jié)充填體在礦井充填處理中具有重要意義,它的基本原則在于獲得成本低、強(qiáng)度高的效果。而矸石膠結(jié)充填體的充填材料主要分為矸石廢料、水泥、粉煤灰與水,將這幾種材料按不同的比例混合會(huì)得到不同的強(qiáng)度效果。所以他們的特性與配比原則及其成本變得相當(dāng)重要。

豐山銅礦南緣礦帶原設(shè)計(jì)采用無(wú)底村分段崩落法開(kāi)采,經(jīng)多年生產(chǎn)實(shí)踐表明該法存在很多問(wèn)題。為解決這些問(wèn)題,對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改進(jìn),經(jīng)可行性研究決定采用分段碎石膠結(jié)充填法。該法具有采場(chǎng)結(jié)構(gòu)形式新穎、回采與充填工藝技術(shù)先進(jìn),對(duì)該礦開(kāi)采技術(shù)條件適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。工業(yè)試驗(yàn)已獲初步成效,可望解決礦山生產(chǎn)存在的問(wèn)題,使生產(chǎn)走出低谷。本文介紹技術(shù)改造中的采礦方法銜接問(wèn)題、分段碎石膠結(jié)充填法的回采方案以及充填技術(shù)等內(nèi)容。