沿空留巷技术汇报 ok.ppt

薛湖煤矿基本情况 矿井设计生产能力1.2Mt/a ，服务年限56.4a。井田面积约73.95Km2，可采储量8674万吨； 主采二2煤层，煤层平均厚度2.4m； 煤层具有煤与瓦斯突出危险，无自燃发火。 ； 首采区采用条带式俯斜开采； 巷道埋深约810m左右。 采掘工程平面图见图1 试验工作面概况 准备试验回采工作面为2106、2107。开采二2煤层、-780水平、采区名称为21采区，地面标高+37.6m，采面标高-773~-640m， 煤层厚度0～3.0m，平均2.41m，煤层结构简单，煤层倾角0~16°，平均7°。 煤层赋存稳定，属简单结构中厚稳定煤层。局部有底板隆起，造成煤层变薄。 煤质为贫煤，煤岩硬度较大，为Ⅱ～Ⅲ类，构造煤不发育。 充填硐室矸石破碎→矸石仓→2107皮带机→2107开切眼小皮带→2106机巷螺旋输送机（加胶结料、混合搅拌、上充填运输机）→工作面端头充填留巷 充填工艺系统图（图5） 充填混合材料搅拌 混合材料主要由破碎矸石及水泥、石灰 、黄土等配比而成 材料混合和搅拌在工作面端头进行 混合完成后立即充填到充填地点。工作面端头设备布置见图6。 矸石及混合材料充填与压实 矸石材料→充填输送机→支架内→充填地点→加压挡板→压实充填体。 充填过程见图7，充填溜子结构见图8，支架压实挡板结构见图9、图10 充填材料强度及结果 靠巷道内侧2~3m宽范围内的充填带添加胶结材料，其主要成分为水泥等。 在一定的挤压加载条件下满足巷旁充填支护对强度的要求。2～3m以外（靠采空区）部分不加任何胶结料，靠合理的含水率和加压强度达到成型和强度要求。 为了保证充填材料有合理的可缩量，对充填结构进行了合理的优化设计，其主导思想是通过加压板的结构，使充填体形成相对软硬结合的再生矸石结构体。 矸石破碎及运输 矸石充填通风系统 方案一：2107机巷回风方案 方案二：2107机巷进风方案 留巷整修 工作面从切眼处开始留巷，做为下一个工作面的风巷 沿空巷道的整修工作一般落后工作面120m开始，具体数据可根据矿压观测确定。 巷道整修时巷内有输送充填料的吊挂式皮带，整修过程中的矸石直接装入皮带运到充填地点充填，整修工作容易和轻松，整修后铺设轨道，即为下一个工作面搬家准备好条件 2)留巷资金预算明细 1、设备费：1200万元 其中：充填液压支架 680万元 （42.5吨×2万×8架） 充填运输机 40万元 挡板支架 50万元 运矸皮带 80万元 矿用配料机 50万元 专用螺旋上料机 30万元 其它设备及模具 20万元 2、试验研究费：250元万元 其中：充填材料配比实验： 20万元 相似模拟实验： 30万元 数值模拟实验： 30万元 充填系统设计费 50万元 井下试验研究费 50万元 鉴定费报奖 20万元 资料打印装订费 5万元 旅差费 25万元 管理费（10%） 20万元 主要研究内容 3 河南理工大学矿山开发设计研究所 地质、开采技术条件调研分析 沿空留巷围岩压力分布理论分析 沿空留巷围岩移动及控制理论分析 充填工艺流程及配套设备实验研究 充填体材料配比及强度实验 井下充填体现场配比及工艺模拟实验 充填工艺和设备安装调试 理论研究 实验研究 现场试验 充填过程现场实验及相关参数测试 充填液压支架改进及支护性能实验 高突煤层矸石充填留巷科学开采系统及开采体系 瓦斯抽采系统及其参数优化 充填开采各生产系统优化 沿空巷道矿压监测及稳定性评价 井下矸石运输（或地面矸石回运） 矸石临时存储及破碎 充填体材料混合搅拌 充填设备（包括充填支架、充填溜子、充填模具） * 1）建立沿空留巷矸石充填系统 * 主要研究内容 3 河南理工大学矿山开发设计研究所 对具体的试验工作面，根据其回采工艺、巷道布置、生产系统及相关巷道及设备参数，优化充填工艺流程，实现充填成本最小化及充填工艺简单化。 2）优化充填工艺流程 * 主要研究内容 3 河南理工大学矿山开发设计研究所 运用力学理论及数值模拟方法，对充填带顶板运移规律、充填体受力分布、充填体变形移动特征等进行研究，为选择矸石充填带参数和支护参数的提供依据。 对沿空留巷在一次超前支承压力期，采后岩层垮落影响期，二次采动影响期等几个阶段煤体及充填带受力状况，顶板下沉规律进行研究。 * 3）沿空留巷充填技术