論文以臨礦集團(tuán)田莊礦為試驗(yàn)礦井,針對目前超高水材料及充填工藝存在的不足,通過調(diào)整材料組分結(jié)構(gòu)、優(yōu)化外加劑組成配方,并對材料性能進(jìn)行分析研究;根據(jù)材料性能和充填開采工程要求,簡化充填系統(tǒng),優(yōu)化充填工藝,在田莊礦1619工作面進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn),并對充填效果和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行全過程的分析。首先,針對材料配比,進(jìn)行單因素試驗(yàn),根據(jù)查閱的資料和現(xiàn)場要求,確定各外加劑的摻量范圍,然后在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn),通過極差分析法選擇分析試驗(yàn)數(shù)據(jù),確定超高水材料的最優(yōu)配比,測試試樣性能,完成超高水材料的泌水特性、固結(jié)體生成物、微觀形貌、體積應(yīng)變性能分析,并進(jìn)行大體積固結(jié)試驗(yàn)。接著,結(jié)合材料性能和田莊礦1619試驗(yàn)面的實(shí)際情況,對充填系統(tǒng)和工藝進(jìn)行設(shè)計(jì),地面上通過安裝簡潔的配置,實(shí)現(xiàn)半連續(xù)制漿、連續(xù)放漿的工藝;通過PLC的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)充填漿體的生產(chǎn)自動化,建造了簡單高效的地面制漿系統(tǒng)。井下通過合理的管道布置,實(shí)現(xiàn)了充填漿體的自流輸送;通過設(shè)計(jì)工作面高效充填方案,制定簡單高效的充填工藝過程,實(shí)現(xiàn)工作面的快速回采;通過合理設(shè)計(jì)制漿作業(yè)循環(huán)圖,上水和上料平行作業(yè),攪拌和放漿交替作業(yè),提高制漿的效率...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 充填開采方法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 充填材料研究現(xiàn)狀
        1.2.3 高水/超高水材料研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容與方法
    1.4 技術(shù)路線
2 充填工作面開采條件
    2.1 礦井概況
    2.2 工作面概況
    2.3 本章小結(jié)
3 超高水充填材料配比研究
    3.1 超高水充填材料概述及實(shí)驗(yàn)方法
        3.1.1 概述
        3.1.2 試驗(yàn)方法及設(shè)備
    3.2 基礎(chǔ)配比研究
        3.2.1 石膏、石灰比例確定
        3.2.2 復(fù)合速凝劑摻量選取
        3.2.3 復(fù)合早強(qiáng)劑摻量選取
        3.2.4 復(fù)合緩凝劑摻量選取
        3.2.5 正交試驗(yàn)確定最優(yōu)配比
    3.3 超高水材料泌水研究
        3.3.1 泌水率測試
        3.3.2 攪拌工藝對材料泌水影響
    3.4 超高水材料固結(jié)體生成物及微觀形貌分析
        3.4.1 XRD測試
        3.4.2 熱重及差熱分析
        3.4.3 水化熱分析
        3.4.4 掃描電鏡測試
    3.5 超高水材料體積應(yīng)變研究
        3.5.1 三向受限試驗(yàn)
        3.5.2 蠕變試驗(yàn)
    3.6 大體積固結(jié)試驗(yàn)及力學(xué)性能測試
        3.6.1 試驗(yàn)方案
        3.6.2 溫度記錄結(jié)果與分析
        3.6.3 單軸力學(xué)性能測試
    3.7 本章小結(jié)
4 充填開采工藝設(shè)計(jì)
    4.1 地面制漿系統(tǒng)
        4.1.1 制漿站選址
        4.1.2 地面制漿站設(shè)計(jì)
        4.1.3 自動控制系統(tǒng)
    4.2 井下充填管路布置
        4.2.1 料漿輸送管路系統(tǒng)
        4.2.2 料漿混合系統(tǒng)
        4.2.3 混合管路防凝固沖洗設(shè)計(jì)
        4.2.4 防漏措施
    4.3 工作面充填方案設(shè)計(jì)
    4.4 管路沖洗設(shè)計(jì)
    4.5 充填工藝過程
        4.5.1 制漿工藝參數(shù)
        4.5.2 充填工序
        4.5.3 充填過程控制
    4.6 本章小結(jié)
5 工業(yè)性試驗(yàn)及效果分析
    5.1 充填效果分析
        5.1.1 充填效果檢驗(yàn)
        5.1.2 充填體強(qiáng)度檢測
        5.1.3 工作面頂?shù)装逡平勘O(jiān)測
        5.1.4 工作面地表位移觀測
    5.2 經(jīng)濟(jì)效益分析
        5.2.1 掘進(jìn)費(fèi)用
        5.2.2 采煤費(fèi)用
        5.2.3 經(jīng)濟(jì)效益分析
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 論文主要結(jié)論
    6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3984583