【摘要】：針對目前“三下”壓煤開采迫在眉睫,煤炭形勢又十分非嚴(yán)峻的情況下,如何經(jīng)濟(jì)高效的采出煤炭資源,同時達(dá)到地表保護(hù)物的保護(hù)要求,已經(jīng)上升到關(guān)系煤炭企業(yè)生存的高度。義能煤礦超高水材料“采-充-留”充填開采的工程實(shí)踐證明;超高水材料“采-充-留”部分充填開采技術(shù),不僅能夠有效控制地表移動變形,又能大大減少充填成本,是當(dāng)前形勢下實(shí)現(xiàn)“三下”壓煤安全高效經(jīng)濟(jì)開采的一種有效途徑。本文基于超高水材料的基本性質(zhì)和充填方法,結(jié)合超高水材料“采-充-留”開采技術(shù)特點(diǎn),對超高水材料充填開采方法進(jìn)行了研究,針對義能煤礦CG101工作面超高水材料“采-充-留”充填開采工程實(shí)踐,通過理論分析、數(shù)值模擬和工程實(shí)踐相結(jié)合的手段,對義能煤礦超高水材料“采-充-留”充填開采的覆巖移動規(guī)律和開采減沉效果進(jìn)行分析,通過本研究得出了以下主要結(jié)論:(1)超高水充填工藝主要包括漿液制備、輸送混合和工作面充填三部分。超高水充填工藝操作簡單,便于掌握,初期投資較少,充填泵站位置可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇。(2)超高水材料“采-充-留”部分充填開采方法,即通過預(yù)留一定寬度的煤柱,工作面回采后對采空區(qū)部分區(qū)段進(jìn)行充填來控制地表變形的開采方法。減少了巷道工程量,提高生產(chǎn)效率;提高了資源開采利用率,降低了全采全充的開采成本。(3)根據(jù)相關(guān)參數(shù),計算得到義能煤礦CG1301試驗(yàn)開采工作面煤柱與充填體形成的聯(lián)合支撐體的安全系數(shù)K≈1.56。(4)義能煤礦充填開采數(shù)值模擬結(jié)果顯示,開采在四周煤壁內(nèi)會形成應(yīng)力集中,采空區(qū)進(jìn)行部分充填,可降低應(yīng)力集中程度,提升預(yù)留煤柱采后穩(wěn)定性。采空區(qū)不充填或者充填區(qū)充填率較低時,巖層出現(xiàn)彎曲性下沉,在采空區(qū)形成下沉盆地;充填工作面充填率較高時,開采形成下沉盆地范圍及高度都較小。(5)傳統(tǒng)垮落法開采形成即垮落帶、裂隙帶、彎曲下沉帶。“采-充-留”部分充填開采時,在垮落工作面也形成“三帶”,即垮落帶、裂隙帶、彎曲下沉帶;充填工作面,充填率比較高時,煤層上直接頂板以離層下沉為主,直接頂不破斷;充填率比較低時,充填體上部偽頂及直接頂破斷冒落占據(jù)未充填空間,充填體漸漸被動受壓起到支撐作用,限制上部巖層繼續(xù)破壞。(6)“采-充-留”工作面回采過程中工作面的礦壓顯現(xiàn)較為平緩,充填面的支架壓力大于垮落條采面的支架壓力,充填面支架壓力受垮落條采面頂板的下沉而變化�！安�-充-留”充填開采能夠利用聯(lián)合支撐體穩(wěn)定支撐上覆巖層,保持上覆巖層中的主要結(jié)構(gòu)層不出現(xiàn)破斷現(xiàn)象,從而達(dá)到控制地表沉陷的效果。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD823.7

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 俞再波;;煤礦綠色充填開采技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J];山西建筑;2010年10期

2 吳吟;;中國煤礦充填開采技術(shù)的成效與發(fā)展方向[J];中國煤炭;2012年06期

3 李杰峰;;論充填開采技術(shù)在煤礦中的實(shí)踐[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2012年34期

4 楊厚坤;;中國煤礦充填開采技術(shù)的成效與發(fā)展方向[J];科技風(fēng);2013年15期

5 ;新礦成立充填開采國家實(shí)驗(yàn)室[J];中國礦山工程;2014年01期

6 李興尚;許家林;朱衛(wèi)兵;賴文奇;;從采充均衡論煤礦部分充填開采模式的選擇[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年02期

7 閆少宏;張華興;;我國目前煤礦充填開采技術(shù)現(xiàn)狀[J];煤礦開采;2008年03期

8 李青鋒;王戈;朱川曲;;長壁工作面充填開采的充填比與充填效應(yīng)分析[J];礦業(yè)工程研究;2009年02期

9 李建民;;充填開采與煤礦安全的關(guān)系[J];山東煤炭科技;2010年01期

10 代建四;;煤礦充填開采的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報;2010年18期

相關(guān)會議論文 前10條

1 姜巖;徐永梅;張倬峰;王奉斌;;充填開采等效厚度與充填率研究[A];全國“三下”采煤學(xué)術(shù)會議論文集[C];2012年

2 王家臣;楊勝利;;固體充填開采支架與圍巖關(guān)系研究[A];全國大型煤炭企業(yè)綜采技術(shù)發(fā)展成果集[C];2010年

3 郭海偉;張萬里;崔永亮;;固體充填開采技術(shù)初探[A];煤礦機(jī)電一體化新技術(shù)2011學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

4 趙文宜;邵東海;孟德鵬;;厚煤層充填開采技術(shù)可行性分析[A];戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)與科技支撐——2012年山東省科協(xié)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

5 張常山;;綠色充填開采技術(shù)研究[A];第六屆全國煤炭工業(yè)生產(chǎn)一線青年技術(shù)創(chuàng)新文集[C];2011年

6 許剛;;石家莊瑞豐煤業(yè)有限公司超高水材料充填開采技術(shù)應(yīng)用方法的研究[A];第七屆全國煤炭工業(yè)生產(chǎn)一線青年技術(shù)創(chuàng)新文集[C];2012年

7 高文亭;尹保亭;許剛;;超高水材料充填開采技術(shù)應(yīng)用方法的研究[A];煤炭開采新理論與新技術(shù)——中國煤炭學(xué)會開采專業(yè)委員會2012年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

8 尚立平;;推廣充填開采技術(shù) 深化綠色礦山建設(shè)——冀中能源股份有限公司邢東礦充填開采技術(shù)探索與實(shí)踐[A];煤炭工業(yè)節(jié)能減排與循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展論文集[C];2012年

9 尹保亭;許剛;;應(yīng)用充填開采技術(shù)建設(shè)綠色礦山[A];煤炭工業(yè)節(jié)能減排與循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展論文集[C];2012年

10 胡炳南;祝琨;;“三下”壓煤充填開采技術(shù)與設(shè)計探討[A];全國“三下”采煤學(xué)術(shù)會議論文集[C];2012年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 記者 李平;立法推行煤礦充填開采[N];中國礦業(yè)報;2011年

2 記者 瞿劍;我國將推廣應(yīng)用煤礦充填開采技術(shù)[N];科技日報;2012年

3 記者 宋陽;對煤礦充填開采要加強(qiáng)政策扶持[N];中國經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報;2012年

4 本報記者 武曉娟;能源局推廣煤炭充填開采技術(shù)[N];中國能源報;2012年

5 本報通訊員 張崇厚 劉侯義 龐鎖平;充填開采,煤炭資源開發(fā)的必由之路[N];榆林日報;2012年

6 記者 高文靜 劉飛 通訊員 孫先銘;山東充填開采工程技術(shù)研究中心獲批[N];中國煤炭報;2013年

7 通訊員 薛喜忠　蔡清志 記者 常素莉;邯礦超高水材料充填開采技術(shù)國際領(lǐng)先[N];河北經(jīng)濟(jì)日報;2010年

8 本報記者 王麗麗;推行充填開采 改善礦區(qū)生態(tài)[N];中國煤炭報;2011年

9 記者賀占田;西北煤礦充填開采添新范例[N];中國煤炭報;2011年

10 通訊員 任潤山　薛喜忠 王亞強(qiáng) 記者 李仁堂;邯礦超高水充填開采開始規(guī)模應(yīng)用[N];中國煤炭報;2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 周躍進(jìn);難采資源綜合機(jī)械化固體充填開采適宜性評價研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2012年

2 孫春東;超高水材料長壁充填開采覆巖活動規(guī)律及其控制研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2012年

3 馮光明;超高水充填材料及其充填開采技術(shù)研究與應(yīng)用[D];中國礦業(yè)大學(xué);2009年

4 孫琦;膏體充填開采膠結(jié)體的強(qiáng)度和蠕變特性研究及應(yīng)用[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2013年

5 張明;超高水材料充填開采覆巖控制機(jī)理研究及應(yīng)用[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2013年

6 張德輝;煤矸石充填開采和覆巖控制理論及技術(shù)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陳保;基于不同充實(shí)率條件下充填開采覆巖裂隙演化規(guī)律研究[D];安徽理工大學(xué);2016年

2 李振宇;矸石粉煤灰充填開采技術(shù)實(shí)驗(yàn)探究[D];河北工程大學(xué);2016年

3 潘仕洪;義能煤礦超高水材料“采—充—留”充填開采技術(shù)研究與應(yīng)用[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

4 劉佳維;多分層充填開采覆巖及膏體變形破壞研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

5 方齊;膏體帶狀充填開采復(fù)合支撐體穩(wěn)定性模擬研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

6 王長壘;基于充填開采的煤礦塌陷區(qū)坡地水土流失特征研究[D];安徽理工大學(xué);2013年

7 韋釗;采空區(qū)條帶充填開采基礎(chǔ)研究[D];太原理工大學(xué);2014年

8 崔鋒;榆卜界礦房式充填開采的理論研究[D];煤炭科學(xué)研究總院;2009年

9 趙松;彩屯煤礦工業(yè)廣場保護(hù)煤柱充填開采控制覆巖沉降研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2013年

10 李杰;超高水材料充填開采留巷圍巖活動規(guī)律研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2014年

，

本文編號：2587929