煤炭資源綠色開(kāi)采研究進(jìn)展-資料下載頁(yè)
2025-08-16 02:35本頁(yè)面
【正文】 思路 2. 總體技術(shù)框架 3. 主要技術(shù)研究?jī)?nèi)容 4. 主要技術(shù)特點(diǎn) 1. 解決相關(guān)問(wèn)題的思路 解決問(wèn)題的 總體思路 技 術(shù) 措 施 矸石直接充填置換 “ 三下 ” 壓煤 循環(huán)利用礦區(qū)廢棄物 保護(hù)礦區(qū)土地與環(huán)境 回收“三下”壓煤資源 實(shí) 施 目 標(biāo) 存在問(wèn)題 傳統(tǒng)辦法 實(shí) 際 效 果 煤矸石的排放 露天排放 占用土地、污染環(huán)境、爆炸 制磚等 用量少、產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)保等問(wèn)題 “三下 ” 壓煤 遷村開(kāi)采 噸煤增加成本 50元左右，歷史與文化問(wèn)題 條帶開(kāi)采 采出率 50% 傳統(tǒng)充填開(kāi)采 沒(méi)有實(shí)現(xiàn)規(guī)?；茝V應(yīng)用 六、矸石充填采煤技術(shù) 2. 總體技術(shù)框架 矸石直接充填置換“三下”壓煤總體技術(shù)框架 矸 石 分 選 與 輸 送掘 進(jìn) 矸 石煤 流 矸 石老 矸 石 山固 體 廢 物井 下地 面井下分矸系統(tǒng)投料系統(tǒng)井下矸石倉(cāng)井下矸石運(yùn)輸普 采 矸 石 充 填矸 石 充 填 置 換 煤巷 采 矸 石 充 填綜 采 矸 石 充 填六 、矸石充填采煤技術(shù) ? 項(xiàng)目研究的難點(diǎn)之一 ——建立矸石充填開(kāi)采巖層控制理論 巖層移動(dòng)控制目標(biāo) 充填技術(shù)控制目標(biāo) 絕對(duì)不移動(dòng) 充入與開(kāi)采等量的矸石 控制移動(dòng)量 建筑物損傷破壞：搬遷 建筑物局部損傷：修補(bǔ) 建筑物微小損傷：無(wú)需修補(bǔ) 1. 不同矸石充填量對(duì)應(yīng)的地表變形值 2. 同一矸石充填量對(duì)應(yīng)的地表最大變形值 理論上 需解決 的問(wèn)題 3. 主要技術(shù) 六 、矸石充填采煤技術(shù) H充填開(kāi)采 頂板下沉 等價(jià)采高 頂板下沉充填開(kāi)采? 矸石充填開(kāi)采等價(jià)采高的概念 Hz? 矸石充填開(kāi)采巖層移動(dòng)控制穩(wěn)定性判據(jù) m a xzHH≤Hmax——建筑物變形能承受的最大允許采高。 等價(jià)采高六 、矸石充填采煤技術(shù) ? 矸石的松散與壓實(shí)性能 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 1 . 01 . 21 . 41 . 61 . 82 . 00 1 0 2 0 3 0 4 0σ / M P akg 1g 3g 50 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 1 0 2 0 3 0 4 0σ / M P ang 1g 3g 5矸石碎脹系數(shù)與壓應(yīng)力 矸石孔隙率與壓應(yīng)力 六 、矸石充填采煤技術(shù) ? 矸石充填開(kāi)采支架工作載荷計(jì)算公式 0 . 2 ~ 0 . 3zpp?pz——充填開(kāi)采支架載荷； p——全高開(kāi)采支架載荷。 相似材料模擬系統(tǒng) 六 、矸石充填采煤技術(shù) ? 矸石充填開(kāi)采等價(jià)采高 Hz的理論計(jì)算公式 m a x( ) ( )z z zH h k k H h H?? ? ? ? ≤H——實(shí)際采高； hz——充填體空頂距（充實(shí)率控制參數(shù)）； k ——初始?jí)簩?shí)系數(shù)（壓實(shí)率控制參數(shù)）； ——?dú)堄鄩簩?shí)系數(shù)。 k?矸石充填開(kāi)采的技術(shù)控制指標(biāo) 充實(shí)率 hz 壓實(shí)率 k 六 、矸石充填采煤技術(shù) 技 術(shù) 障 礙 傳 統(tǒng) 辦 法 開(kāi)采工作面不斷移動(dòng) 采空區(qū)頂板隨采隨垮 開(kāi)采面與采空區(qū)隔離 水砂充填 —— 水流為動(dòng)力 風(fēng)力充填 —— 風(fēng)流為動(dòng)力 膏體充填 —— 流體為動(dòng)力 1. 拆除開(kāi)采工作面與采空區(qū)之間的隔離屏障 2. 用同一支護(hù)系統(tǒng)掩護(hù)采煤與充填并行作業(yè) 3. 用矸石重力為充填主要?jiǎng)恿?，加輔助壓實(shí)力 創(chuàng)新 與 發(fā)明 ? 項(xiàng)目研究的難點(diǎn)之二 ——矸石充入采空區(qū)的空間、通道與動(dòng)力 六 、矸石充填采煤技術(shù) ? 綜采矸石充填技術(shù) 工作面 采空區(qū) 傳統(tǒng)綜采液壓支架 掩護(hù)斜梁 工作面 采空區(qū) 綜采矸石充填液壓支架 水平短梁 六 、矸石充填采煤技術(shù) ? 綜采矸石充填原理 矸石充填運(yùn)輸機(jī)充填工藝 六 、矸石充填采煤技術(shù) ? 綜采矸石充填壓實(shí)原理 綜采矸石充填壓實(shí)系統(tǒng)工作原理 六 、矸石充填采煤技術(shù) ? 綜采矸石充填工作面井下工況 前部采煤 后部充填 六 、矸石充填采煤技術(shù) 架后高位注式刮板輸矸充填示意圖 設(shè)備配套：四機(jī)配套 采煤機(jī)；充填開(kāi)采液壓支架；刮板輸送機(jī)；充填刮板輸送機(jī) 吊掛鏈支架尾梁 漏土孔頂板下刮板 上刮板刮板輸送機(jī)充 填 黃 土基 本 頂直接頂黃土充填示意 普采與充填支護(hù)系統(tǒng) ? 普采工作面矸石充填技術(shù) 普采與充填工作面布置 普采與充填支護(hù)系統(tǒng) 充填系統(tǒng) 普采與充填工作面布置普采矸石充填高速動(dòng)力拋?lái)窓C(jī) 充填面 開(kāi)采面 拋?lái)窓C(jī) 拋?lái)访鎸?shí)況 矸石充填高速動(dòng)力拋?lái)窓C(jī) ?條帶開(kāi)采矸石充填置換煤炭開(kāi)采技術(shù) 條帶充填巷充填實(shí)況 條帶充填巷充填實(shí)況 ? 應(yīng)用效果實(shí)例一 比較項(xiàng)目 全高開(kāi)采預(yù)計(jì) 采高 綜采充填預(yù)計(jì) 等價(jià)采高 綜采充填實(shí)測(cè) 最大下沉量 /mm 1580 420 380 最大水平變形/mm/m 建筑物破壞等級(jí) Ⅱ Ⅰ Ⅰ 新汶翟鎮(zhèn)礦村鎮(zhèn)下綜采充填地表移動(dòng)預(yù)計(jì)與實(shí)測(cè) ? 平均采深 500m ? 實(shí)際采高 ? 等價(jià)采高 ? 采出率 85% 綜采矸石充填地表下沉曲線對(duì)比圖 1 6 0 0 1 4 0 0 1 2 0 0 1 0 0 0 8 0 0 6 0 0 4 0 0 2 0 0005 0 01 0 0 0 1 5 0 0距 離( m )下沉量(mm)全 高 開(kāi) 采 預(yù) 計(jì)綜 采 充 填 預(yù) 計(jì)綜 采 充 填 實(shí) 測(cè)六 、矸石充填采煤技術(shù) ? 應(yīng)用效果實(shí)例二 比較項(xiàng)目 全高開(kāi)采預(yù)計(jì) 采高 普采充填預(yù)計(jì) 等價(jià)采高 普采充填實(shí)測(cè) 最大下沉量 /mm 1365 280 257 最大水平變形 /mm/m 建筑物破壞等級(jí) Ⅱ Ⅰ Ⅰ 普采矸石充填地表下沉曲線對(duì)比圖 新汶盛泉礦工廣下普采充填地表移動(dòng)預(yù)計(jì)與實(shí)測(cè) ?平均采深 450m ? 采高 ? 等價(jià)采高 ? 工作面采出率 85% 1 6 0 0 1 4 0 0 1 2 0 0 1 0 0 0 8 0 0 6 0 0 4 0 0 2 0 0005 0 01 0 0 0 1 5 0 0距 離( m )下沉量(mm)全 高 開(kāi) 采 預(yù) 計(jì)普 采 充 填 預(yù) 計(jì)普 采 充 填 實(shí) 測(cè)六 、矸石充填采煤技術(shù) （ 1） 矸石直接充填置換煤的方法 、 工藝 、 與裝備 ， 包括：綜采矸石充填 、 普采矸石充填和巷采矸石充填的技術(shù)與工藝 ， 以及矸石充填液壓支架 、 充填運(yùn)輸機(jī)和高速動(dòng)力拋?lái)窓C(jī)等關(guān)鍵設(shè)備 。 （ 2） 矸石直接充填置換煤的巖層控制理論 ， 為充填開(kāi)采設(shè)計(jì)和地表沉陷控制等提供了科學(xué)依據(jù) 。 4. 主要技術(shù)特點(diǎn) 六 、矸石充填采煤技術(shù) 中國(guó)是為數(shù)不多的以煤炭為主要能源的國(guó)家 ， 承受著巨大的資源 、 環(huán)境和礦難壓力 ， 研究煤炭綠色開(kāi)采理論 ， 開(kāi)發(fā)煤炭綠色開(kāi)采技術(shù)的目標(biāo)就是保護(hù)與煤炭開(kāi)采相關(guān)的資源與環(huán)境 ，防治礦難 ， 實(shí)現(xiàn)科學(xué)采礦 。 結(jié) 束 語(yǔ)
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