【文章內(nèi)容簡介】 塞。針對這些問題，這一時期的有關(guān)膏體充填的研究也以料漿的流體力學(xué)性能（如流動性能、臨界流速等）及各種因素（包括溫度、時間、化學(xué)因素等）對膏體料漿的流變性能、強度等的影響居多。⑤ 高水速凝充填與以往的充填工藝不同的是，高水速凝充填不著意提高充填料漿的質(zhì)量濃度，而是利用高水材料具有較好固水能力的特點，實現(xiàn)高水膠結(jié)充填。該技術(shù)的優(yōu)點是：可將較高比例水凝結(jié)起來，水體積可以接近 87~90%；充填料漿凝固較快，早期強度較高，此特性可以縮短充填和采場回采周期，提高采場生產(chǎn)效率。具體工藝為：以高水材料作膠結(jié)材料，使用全尾砂作充填骨料，按一定的配比加水混合后，形成充填料漿。根據(jù)工藝設(shè)備條件和現(xiàn)場技術(shù)的要求，充填料漿濃度可在30%~70%之間變化，充入采場后漿體可以不脫水便可凝結(jié)成固體，無環(huán)境污染，易于實現(xiàn)中低濃度料漿的水力輸送。但高水材料存在許多不足，如充填料輸送與混合工藝復(fù)雜，當(dāng)料漿凝結(jié)速度過快時，易造成輸送管路和混合容器堵塞、充填體強度不均等結(jié)果，否則會造成不凝現(xiàn)象；在干燥條件下充填體易失水粉化；在大量長期使用時存在材料來源緊缺，充填成本高等問題。 研究方法⑴理論研究深入研究巖石力學(xué)、彈塑性力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、礦山壓力等理論，學(xué)習(xí)國內(nèi)外煤礦充填技術(shù)以及金屬礦膏體充填技術(shù)知識，閱讀國內(nèi)外采礦文獻(xiàn)。⑵綜合分析通過對太平煤礦厚煤層分層開采充填后的效果的分析和解釋，采用理論指導(dǎo)實踐，實踐來檢驗理論的方法，對充填開采的礦山壓力和地表沉陷規(guī)律進(jìn)行總結(jié)。 技術(shù)路線太平煤礦井田地質(zhì)資料→村莊下和建筑物下壓煤膏體充填開采方法運用→理論分析礦井回采率以及地表移動變形的差異及礦壓顯現(xiàn)規(guī)律→分析反饋進(jìn)行充填開采工藝參數(shù)修正→總結(jié)結(jié)論和建議。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 研究技術(shù)條件 2研究技術(shù)條件濟(jì)寧礦業(yè)集團(tuán)太平煤礦8309上分層充填回采工作面位于3號煤區(qū)東翼，是太平煤礦第一個分層充填回采的工作面，該工作面走向近東西向，北臨3層煤露頭，南側(cè)為謝家口村莊保護(hù)煤柱。本工作面地面對應(yīng)是泗河河道及河漫灘。泗河由北而南流經(jīng)該區(qū)注入南陽湖，~，最大流量3380m3/s，泗河為季節(jié)性河流。由于第四系中組粘土層的隔水作用，泗河河水對工作面開采沒有影響。8309分層上行充填回采工作面東部是已回采完畢的8309綜采工作面。西部即工作面由于基巖厚度小，局部底粘土缺失，決定采用分層開采充填頂板不垮落方法回采。 地面相對位置及鄰近采區(qū)開采情況表 水平名稱190水 平采區(qū)名稱八 采 區(qū)地面標(biāo)高+39～+42m井下標(biāo)高~地面相對位置地面為泗河河道及河漫灘?；夭蓪Φ孛嬖O(shè)施的影響回采對地面設(shè)施影響不大。井下位置及相鄰關(guān)系工作面井下位于八采區(qū)，東總回風(fēng)巷以北、830皮帶巷以東、8305上分層工作面以西，北臨3層煤露頭，南側(cè)為謝家口村莊保護(hù)煤柱。地質(zhì)儲量(t)218854回采煤量(t)207911回采率%95走向長度(m)500傾斜長度(m)180面積(m2)81662（巖）層賦存特征本工作面設(shè)計開采煤層為二疊系山西組3層煤，該區(qū)3煤層走向630~ 880m，為半亮型煤，厚度9~，全區(qū)可采，屬穩(wěn)定煤層， 結(jié)構(gòu)簡單，硬度系數(shù)f=，下部煤層中含有一層不穩(wěn)定的粘土巖夾石，厚0~，f=3。3煤層直接頂板為粉砂巖和泥巖，厚度2~3m，個別點見有炭質(zhì)泥巖偽頂，老頂為中細(xì)砂巖，厚10~26m，由于山西組地層上部地層均遭剝蝕，3層煤埋藏淺，老頂中細(xì)砂巖大部分已風(fēng)化，強度大大降低。綜合頂板巖層的工程地質(zhì)特征，3煤層頂為層狀結(jié)構(gòu)巖體，質(zhì)量系數(shù)一般，巖體質(zhì)量等級中等，為中等穩(wěn)定頂板。根據(jù)8304工作面試采報告， MPa,， MPa，屬于中等偏軟類型。~，~ MPa,~ MPa，屬于中等堅硬類型，粉砂巖、 MPa,，易崩解。、。 3煤層情況表煤層厚度m煤層結(jié)構(gòu)較簡單煤層傾角（度）開采煤層3硬度煤種氣煤穩(wěn)定程度較穩(wěn)定煤層情況描述 8309工作面回采的煤層為二疊系山西組3層煤，東部一分層已經(jīng)回采完畢，剩余底煤厚度6~8m,，~,，東部較薄。煤層結(jié)構(gòu)簡單，屬于半亮暗型煤。 煤層走向為63176。~88176。,傾向為153176。~178176。，傾角0~6176。，平均3176。，多數(shù)情況下為3176。 3層煤下部煤層中含有一層不穩(wěn)定的粘土巖夾石，厚0~，f=。 頂、底板巖性特征表頂?shù)装迕? 稱巖 石名 稱厚 度（m）巖 性 特 征老 頂中粒砂巖10~26灰白～黃褐色，大部風(fēng)化，裂隙發(fā)育，含方解石、長石及黑色礦物，f=5~6直接頂粉砂巖2~3深灰色粉砂巖，硬度系數(shù)f=3偽 頂炭質(zhì)泥巖0~深灰色，塊狀，斷口平坦，含植物葉化石及碎屑，f=直接底粉砂巖或粘土巖0~深灰色，不太穩(wěn)定,粗粉砂結(jié)構(gòu)，有波狀層理， f=3老 底中、細(xì)砂巖~13灰色，層狀，平行層理，水平層理，f=5煤層走向630~880m，煤層傾角0~6176。，平均3176。；本區(qū)構(gòu)造簡單，在掘進(jìn)過程中揭露斷層F09~1斷層，F(xiàn)09~。 斷層產(chǎn)狀參數(shù)表 構(gòu)造名稱走向（176。）傾向傾角（176。）性質(zhì)落差（m）對回采的影響程度F09~191186。SE70正斷層4不大~，~，底粘土厚0~3m。第四系下組含水層及泥巖隔層厚度不穩(wěn)定，為中等偏弱含水層。區(qū)內(nèi)底部普遍有一較穩(wěn)定的粘土層分布，僅在98－98－6號附近無沉積，為含水砂層的“天窗”。粘土沉積厚度變化較大，天然狀態(tài)下具有良好的隔水性能。經(jīng)過鉆孔探測，8309工作面范圍內(nèi)煤系頂板砂巖、煤系風(fēng)化帶均沒有出水，含水性微弱。8309工作面上覆巖石厚度不一，對8309工作面開采起著重要的作用，它對第四系底含水層起著防水、防砂煤巖柱作用。本工作面是省煤炭工業(yè)局審批后，未批準(zhǔn)開采部分，原因是剩余區(qū)域基巖厚度更少，局部底粘土沉積缺失，受第四系水砂威脅程度較大。通過疏放水技術(shù)無法開采，采用全采全充的采煤工藝，能夠有效減少煤層頂板的破壞，但屬于開采防水砂煤柱帶內(nèi)的煤層，在開采過程中必須重視對頂板的管理和對水砂的觀測。8309工作面上下順槽頂板目前局部有淋水，總淋水量為2 m3/h，在工作面開采過程中的涌水量要大于目前的正常涌水量，因此在回采前要合理設(shè)置排水系統(tǒng)。最大涌水量：10m3/h，正常涌水量：5m3/h。 其他開采技術(shù)條件表瓦斯涌出量低煤層爆炸指數(shù)39％煤的自燃傾向性自燃煤層，發(fā)火期為1～3個月地溫危害無影響沖擊地壓和應(yīng)力集中區(qū)未發(fā)現(xiàn)沖擊地壓和應(yīng)力集中區(qū)等現(xiàn)象16山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 膏體充填采煤方法3膏體充填采煤方法八采區(qū)境界為：西以F3斷層為界，東以馬家樓斷層為界，南北方向以煤層露頭為界。八采區(qū)為礦井第二個3煤采區(qū)，本采區(qū)南半部有謝家口村，其余全部位于泗水河下，開采過程中必須對河堤及時修復(fù)，堤高加固，確保汛期防排洪的需要。八采區(qū)為一雙翼采區(qū)，，以謝家口村莊煤柱為兩條大巷即東運輸大巷和東總回風(fēng)巷，東總回沿3煤底板掘進(jìn)，東運輸大巷自－176。起坡直至3煤頂板后沿頂板掘進(jìn)作為軌道上山?；仫L(fēng)上山作為皮帶上山始終沿3煤底板掘進(jìn)，設(shè)計總長度東運輸大巷為820m，東總回風(fēng)巷940m。8309一分層充填工作面北側(cè)為上順槽，沿煤3頂板布置，其內(nèi)鋪設(shè)軌道并布置有φ50的防塵供水管路一趟、φ50的壓風(fēng)管路一趟、φ160排水管路一趟，在靠近工作面的地點設(shè)有移動變電站一處、乳化泵站等設(shè)備。主要用于該工作面進(jìn)風(fēng)、搬運設(shè)備配件及材料等運輸。8309一分層充填工作面南側(cè)為下順槽，沿煤3頂板布置，下順槽為膠帶輸送機順槽，用作回風(fēng)、煤炭運輸。下順槽內(nèi)布置有φ50的防塵供水管路一趟、φ50的壓風(fēng)管路一趟、φ108排水管路一趟、束管監(jiān)測等管線，并在靠工作面?zhèn)仍O(shè)置刮板輸送機和膠帶輸送機。上順槽：采用梯形斷面，、凈斷面積 。支護(hù)形式：礦用工字鋼架棚支護(hù)，棚距為1m。下順槽：采用梯形斷面，、凈斷面積 。支護(hù)形式：礦用工字鋼架棚支護(hù)，棚距為1m。車場采用梯形斷面, 、凈斷面積 。支護(hù)形式：礦用工字鋼架棚支護(hù)，棚距為1m。8309一分層充填工作面采用走向長壁后退式綜采充填開采。綜采充填：雙滾筒采煤機割煤，采用四刀一充，充填班專職充填，煤機在煤壁割煤四刀，老空區(qū)充填一次。煤機在工作面下端頭斜切進(jìn)刀。煤機割機頭三角煤，煤機返回從工作面機頭向機尾方向上行割煤，上滾筒割頂煤下滾筒割底煤，清理架間浮煤，同時滯后煤機下滾筒5~10架追機移架，頂板破碎時邊割煤邊移架。煤機割完機尾后上滾筒落下