“三下”采煤膏体充填开采技术研究
Research on paste backfilling mining technology of coal mining under buildings,water bodies and railways
-
摘要: 膏体充填是控制采矿岩层运动、防治地表沉陷的主要充填开采技术之一。针对我国东部煤矿开采过程遇到的建筑物、水体、铁路下以及承压水体上压煤资源开采问题，以淄博矿业集团济北矿区主力矿井的开采条件为背景，分析了膏体充填的基本原理、工艺方法及试验应用情况，重点介绍了岱庄煤矿在建筑物下条带煤柱置换开采，高层建筑下压煤充填开采，承压水体上充填开采等领域的典型应用案例。通过应用膏体充填开采技术，地面受护建筑物移动变形数值均小于建筑物Ⅰ级损坏标准，受底板灰岩水威胁的工作面充填开采后底板破坏深度仅6.0～6.5 m，防范底板水害的作用显著。结合济北矿区未来的发展方向，认为膏体充填应该进一步在承压水体上开采的相关理论和工艺技术，重复采动影响下建筑物保护的理论和对应措施，复杂条件下充填工艺、设备、流程优化以及与井下煤矸智能分选系统相结合等方面着重进行研究攻关。研究结果对济北矿区膏体充填开采进一步应用有重要借鉴意义。Abstract: Paste back filling is one of the main back filling mining techniques to control overburden moment and prevent surface subsidence. In view of the mining problems of compressed coal resources under buildings, water bodies, railways and confined water bodies in the process of coal mining in eastern China, based on the mining conditions of the main mines in Jibei Mining Area of Zibo Mining Group, this paper analyzes the basic principles, process methods and applications of paste back filling, especially focusing on the analysis of strip coal pillar replacement mining, coal mining under high buildings and coal filling above floor confined water in Daizhuang Coal Mine. By applying the paste back filling mining technology, the ground deformation values are less than Ⅰ damage standard. Damage depth of working face under the threat of floor limestone water was just 6.0～6.5 m after paste back filling mining witch has significant effect to prevent floor water disasters. According to the future development direction of the Jibei Mining Area, research directions on paste back filling mining were proposed, such as theory and technology above floor confined water, protection of buildings under the influence of repeated mining, optimization of filling process, equipment and flow under complex conditions, combination between underground coal - gangue intelligent separation system and paste back filling mining. The research results will provide important reference for deepening application of paste back filling mining in the Jibei Mining Area.
-
-
期刊类型引用(34)
1. 董书宁，于树江，董兴玲，张步勤，郭小铭，王晓东，王凯，朱世彬，武博强，刘磊. 煤基固废与高盐废水“固液协同”充填处置关键技术. 煤田地质与勘探. 2025(01): 163-173 . 
百度学术
2. 郭文兵，胡玉杭，胡超群，李龙翔，吴东涛，葛志博. 我国“三下”采煤技术体系与工程实践. 煤炭科学技术. 2025(01): 19-38 . 本站查看
3. 常庆粮，高乐，范建国，张彪，孙聪，胡盼. 深井厚煤层多分层充填体-围岩协同承载机理. 采矿与安全工程学报. 2025(03): 510-520 . 百度学术
4. 吴建华，李玉增，王壮. 连采连充膏体充填工艺系统设计与应用. 煤炭工程. 2024(01): 8-13 . 百度学术
5. 焦方树，张新国，范亚奇. 厚煤层膏体分层充填开采地表移动变形规律研究. 煤炭技术. 2024(05): 24-28 . 百度学术
6. 杨科，何淑欣，何祥，初茉，周伟，袁宁，陈登红，龚鹏，张元春. 煤电化基地大宗固废“三化”协同利用基础与技术. 煤炭科学技术. 2024(04): 69-82 . 本站查看
7. 张付强，程立群，于良. 厚煤层分层开采下膏体充填置换开采技术可行性研究. 现代矿业. 2024(04): 95-98 . 百度学术
8. 齐红霞，赵庆新，张庆超，冯国力，严红. 纤维增强尾砂充填体强度机制及关键影响因素研究. 矿业研究与开发. 2024(06): 121-127 . 百度学术
9. 顾伟，王允卿. 厚硬覆岩下巨厚煤层开采转角塔塔线体稳定性演化特征研究. 采矿与安全工程学报. 2024(04): 730-740 . 百度学术
10. 陈广鑫. 三下采煤膏体充填开采技术分析. 设备管理与维修. 2024(12): 164-166 . 百度学术
11. 魏帅，贾建伟，梁大海. 宽煤柱窄条带点柱式充填开采技术与实践. 中国矿业. 2024(07): 208-215 . 百度学术
12. 安百富，易巧梅，赵祥，余伟健，王栋达，王家乐. 煤泥基充填材料流动性与强度特性试验研究. 煤炭科学技术. 2024(S1): 13-21 . 本站查看
13. 孙希奎，范建国，常庆粮. 浅埋特厚煤层下向分层膏体充填开采覆岩变形控制机理. 绿色矿山. 2024(03): 221-233 . 百度学术
14. 曹连民，张德抗，赵东瑞，陈懿璇，朱明星. 膏体充填支架液压控制系统特性分析. 机床与液压. 2024(19): 141-145 . 百度学术
15. 陈启渐，吴锐. 综采面条带式充填开采覆岩运移规律及稳定性控制. 江西冶金. 2024(05): 320-326 . 百度学术
16. 李瑞兴. 8318工作面无煤柱充填采煤工艺设计及试验. 山东煤炭科技. 2023(01): 87-89 . 百度学术
17. 蔡晓敏，成超. 改进雷达安装结构在膏体智能充填的应用. 机械管理开发. 2023(03): 98-100 . 百度学术
18. 李伟，牛丽菊，冉德旺. 膏体充填站智能化控制与安全生产技术. 内蒙古煤炭经济. 2023(06): 101-103 . 百度学术
19. 李亚娇，鱼郑，鞠恺，任武昂，唐仁龙，金鹏康. 粉煤灰基膏体充填脱氨方法研究综述. 煤炭科学技术. 2023(06): 265-274 . 本站查看
20. 杨飞. 无煤柱充填采煤工艺设计及试验. 山西化工. 2023(06): 164-165+168 . 百度学术
21. 韩崇刚. “双碳”目标下煤基固废高值化处理与综合利用研究. 煤炭经济研究. 2023(12): 30-35 . 百度学术
22. 冯国瑞，白锦文，马俊彪，郭军，潘瑞凯，王凯，宋诚. 残采区群柱遗煤资源绿色开采与地下空间开发技术挑战. 绿色矿山. 2023(01): 91-100 . 百度学术
23. 杨博. 煤矿固体废弃物膏体充填技术分析. 当代化工研究. 2022(04): 99-101 . 百度学术
24. 吴季洪. 我国充填开采技术发展现状与展望. 山西焦煤科技. 2022(01): 7-11 . 百度学术
25. 陈程. 麻家梁矿四采区膏体充填开采系统设计研究与应用. 煤. 2022(03): 56-57+60 . 百度学术
26. 李宇宸，朱晓峻，刘辉. 采煤沉陷区建筑地基稳定性分析方法对比研究. 煤炭科学技术. 2022(04): 229-235 . 本站查看
27. 王永岩，于卓群，崔立桩. 不同含水率膏体充填材料的单轴压缩试验研究. 煤炭科学技术. 2022(06): 219-224 . 本站查看
28. 李鹤鹤，冀宇鑫，宋高峰. 基于弹性地基梁理论的端面顶板稳定性分析. 科学技术与工程. 2022(30): 13234-13241 . 百度学术
29. 陈路. 探讨膏体充填开采技术在煤矿采空区的应用. 当代化工研究. 2022(21): 117-119 . 百度学术
30. 杨科，赵新元，何祥，魏祯. 多源煤基固废绿色充填基础理论与技术体系. 煤炭学报. 2022(12): 4201-4216 . 百度学术
31. 王虎伟. 常村煤矿CTN3-01工作面膏体充填开采技术应用与研究. 煤. 2021(09): 85-88 . 百度学术
32. 段圆圆，李绪萍，刘艳青，徐荣斌. 煤矿采空区膏体充填相关技术研究. 现代矿业. 2021(06): 83-85 . 百度学术
33. 李鹤鹤，冀宇鑫，宋高峰. 充填开采工作面围岩应力分布及岩层移动研究. 煤炭与化工. 2021(09): 7-9+13 . 百度学术
34. 田镜楷. 高承压工作面膏体充填开采技术应用研究. 山东煤炭科技. 2021(11): 205-206+209 . 百度学术
其他类型引用(22)
下载:
图(6)
计量
- 文章访问数: 463
- HTML全文浏览量: 33
- PDF下载量: 1160
- 被引次数: 56
