發(fā)布時(shí)間：2021-07-04 17:44

　　煤炭資源開采引起的環(huán)境問題愈加突出,國(guó)家與地方政府高度重視采礦與環(huán)保協(xié)同發(fā)展,礦區(qū)固廢井下大宗充填處理勢(shì)在必行。本文以中天合創(chuàng)葫蘆素礦充填留巷采煤工作面為工程背景,綜合運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、理論分析、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、數(shù)值模擬等研究方法,基于國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)充填采煤圍巖移動(dòng)規(guī)律的研究成果,對(duì)固體充填材料物理力學(xué)性質(zhì)及不同充實(shí)率條件下采場(chǎng)和留巷區(qū)域圍巖移動(dòng)與礦壓顯現(xiàn)規(guī)律展開了研究。論文主要研究成果如下:（1）結(jié)合采場(chǎng)覆巖與留巷區(qū)域圍巖移動(dòng)規(guī)律,闡述了留巷變形特征,分析了引起留巷變形的因素。認(rèn)為在相同的支護(hù)條件下,充實(shí)率與固體充填材料物理力學(xué)性質(zhì)是影響留巷變形的主要因素。研究合理的充實(shí)率對(duì)控制采場(chǎng)覆巖與留巷區(qū)域圍巖變形具有重要意義。（2）對(duì)洗選矸石、盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)矸石和粉煤灰物理力學(xué)性質(zhì)開展了研究,發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)矸石與粉煤灰強(qiáng)度低,不能直接用于充填開采。通過測(cè)試洗選矸石的孔隙率與孔徑分布特征發(fā)現(xiàn)破碎后的矸石具有良好的致密性,強(qiáng)度高,可作為固體充填體的骨料。以洗選矸石為骨料、盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)矸石為次骨料、粉煤灰為輔料,對(duì)由三種充填材料按不同配比混合的固體充填體展開了側(cè)限壓縮試驗(yàn),揭示了固體充填體變形模量與應(yīng)力之間的關(guān)系... 

【文章來源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：98 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

充填開采覆巖移動(dòng)圖

論文研究技術(shù)路線圖

2充填留巷采煤圍巖運(yùn)移特征9選矸石；經(jīng)過洗選后的精煤一般用于發(fā)電或者煤化工等領(lǐng)域，煤炭被利用過后就會(huì)產(chǎn)生煤氣化渣、粉煤灰等礦區(qū)固體廢棄物。除此之外，經(jīng)礦區(qū)多年發(fā)展在地表堆積的矸石山也是固體充填材料的主要來源之一。國(guó)內(nèi)有些礦區(qū)也用黃土、風(fēng)積沙、建筑固體作為井下固體充填材料，但這些并非為礦區(qū)固體充填材料的主要來源。固體充填留巷采煤系統(tǒng)如圖2-1所示。圖2-1固體充填留巷采煤系統(tǒng)Figure2-1SolidbackfillingwithGob-SideEntryRetainingminingsystem由圖2-1可以看出，井下采空區(qū)固體充填主要有井下掘進(jìn)矸石原位破碎充填和地表固體充填材料反向運(yùn)輸充填兩種形式。井下掘進(jìn)矸石原位充填開采就是將井下的各巖巷以及硐室群掘進(jìn)過程中排出的矸石和原煤通過煤矸井下分離系統(tǒng)分選出的矸石運(yùn)輸?shù)骄缕扑檎竞蠼?jīng)過井下破碎系統(tǒng)破碎成適合充填的粒徑以后，運(yùn)輸?shù)匠涮罟ぷ髅孢M(jìn)行充填。固體井下原位充填可以緩解礦井的提升運(yùn)輸壓力、節(jié)約提升成本以及矸石的地表處理成本，尤其是對(duì)于深部開采礦井來說經(jīng)濟(jì)效益尤為明顯。地表固體廢棄物反向運(yùn)輸充填開采就是將煤炭工業(yè)園區(qū)洗選產(chǎn)矸石、歷年累積的地表堆積矸石經(jīng)過地面破碎系統(tǒng)破碎成適合反向運(yùn)輸、井下充填的粒徑后與粉煤灰、煤氣化渣按合理的配比進(jìn)行混合后，通過地面運(yùn)輸系統(tǒng)、垂直投料系統(tǒng)井下反向運(yùn)輸系統(tǒng)將固體充填材料運(yùn)輸至充填采空區(qū)。有時(shí)為了達(dá)到更好的充填留巷效果，可以將地表固廢充填材料與井下的原生矸石在井下按一定的配比混合后進(jìn)行充填留巷。井下固廢就地充填與地表固廢反向運(yùn)輸充填兩個(gè)系統(tǒng)既可以獨(dú)立進(jìn)行充填留巷也可以同時(shí)運(yùn)行進(jìn)行充填留巷。最大限度的提高了固體充填留巷采煤工藝的可靠性與連續(xù)性，如地表固體反向運(yùn)輸系統(tǒng)出現(xiàn)故障而不

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