关于采空区条带充填开采技术基础的分析

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1、关于采空区条带充填开采技术基础的分析［摘要］随着人们环保意识的提升，在开采中应用了条带充填开采技术，但该技术在我国依然处于初级认识阶段，与之相关的研究也很少，因此，本文将从影响条带充填体稳定性的因素分析入手，结合采空区条带充填体布置参数确定，分析采空区条带充填开米技术基础效益。［关键词］采空区;条带充填;开采技术基础中图分类号:TD823.7文献标识码:A文章编号：1009-914X(2016)23-0023-01前言：我国地大物博，拥有丰富的煤炭资源，随着国家经济发展，对于煤炭资源的需求也在不断增多，因此，怎样做好“三下”煤炭资源

2、开发就成为煤炭企业重要工作。为实现这一目标，条带法被应用到“三下”煤层开采中，在该技术的影响下很好的控制了地表下沉的出现，但却降低了开采率，所以，条带充填开采技术就被应用到煤炭资源开采中，有效减少了这些情况的出现。一、影响条带充填体稳定性的因素在采空区采矿，经常会涉及到条带充填体稳定性，其稳定性越好，越有利于开采，通常情况下，影响条带充填稳定性的因素主要有以下几种：第一，地质因素。它主要指煤层所在的深度、煤层倾角以及含水量等多种因素，尤其是开采深度对条带充填体的影响较大，深度越深，条带填体能够承受的荷载就越小。同时，煤层倾角也对条带

3、充填体稳定性有一定影响，主要表现在应力状态上，若应力集中，条带充填体就会失去稳定性。第二，采煤因素。这里主要指采煤方法与充填方法，通过研究发现，采煤方法对条带充填体稳定性的影响体现在煤层开采后，而充填方法对条带充填体的影响则体现在顶板管理上，在充填体受到挤压以后，顶板便会在重压下沉降，但煤层则不会垮落，那么在采空区体积确定的情况下，充填体的宽度与间距也会得到保证，其稳定性也就越强，反之则越小［1］。第三，力学因素。对于条带充填体来说，主要充填物为胶结填充体，它的密实性较差，且存在不少漏洞，这样就使条带充填体容易受到特殊力学因素的影响

4、，不仅会影响充填体塑性，还会影响其承载能力。二、采空区条带充填体布置参数确定（一）间距确定在采空区条带充填体的间距确定上，应控制号间距宽度，确保其间距在直接顶岩梁最大跨距以下，这样就可以保证直接顶不会出现断裂。充填体和覆岩也不会出现变形的情况，上覆岩就会处于稳定状态，地表沉降也会得到控制。在条带充填体间距的过程中可以利用以下数学表达式确定：b/^2h（二）宽带确定通过研究发现，胶结充填体在特定条件下不仅弹性会发生变化，塑性也会随之改变，最后塑性被破坏，同时，其应力的分布状况与充填体宽度方向是一致的，但却不是层均匀变化的。通常情况下，

5、条带填体受到覆岩层荷载的影响会出现弹性核区与塑性区，这也是设计宽度中需要注意的内容，并注意与条带开采中煤柱宽度计算模型的结合，只有做到这两点才能真正做好设计［2］。此外，在实际设计中，还要加强对条带充填体荷载的确定，同时还要了解到条带充填体最大承受荷载范围，这也是采空区条带充填体参数确定中不可缺少的一部分。三、充填设备与流程为做好采空区充填工作，在实际充填的过程中，应先确定好充填体原材料之间的比例，如水泥、粉煤灰以及煤矸石之间的比例应为1:6:15,然后再根据采空区实际情况选择合适的充填设备，最后确定合适的充填流程，并将该流程落到实

6、际工作中，只有这样才能保证充填工作顺利完成。在选择充填设备的过程中，首先，应选择合适型号的输送泵，其输送量至少到达到每小时60t，输送骨料颗粒应控制在30mm以下，输送功率不低于100KW［3］。其次，确定输送管道，管道材质应为无缝钢管，直径在160mm左右，每小时至少输送100m3。最后，至少选择两台搅拌机、破碎机与上料机各一台，其中搅拌机的功率至少要达到30KW,生产能力也要在每小时60m3以上。在做好这些准备工作以后，还要明确充填流程，先用运输机将矸石运送到矿车中，在运输大巷的作用下运输到车场中，然后将矸石卸下，然后在皮带机的

7、作用下传送到破碎机中，将这些矸石的直径控制在30mm以下，再用盐水泥与粉煤灰等进行搅拌，并在搅拌机中搅拌，保证浆体的浓度最低为75%,最后再送入到采空区中，经过这一系列的措施就完成可以进行充填，每隔5m做一次充填，进入到采空区中的管道最长应在0.8m以下，高度也不超过lm，在充填两端还要设置2m左右的矸石墙，厚度也在lm左右即可，同时，在篱笆中的塑料彩带，且在彩带应设置在顶板上［4］。最后，在某个充填段达到矸墙的0.5m，就需要设置一定的篱笆或回柱，然后在充填与回风平巷之间的距离达到25m时就可以采煤，但在这一过程中要保证拥有6排正

8、式支柱，只有这样才能顺利完成采煤工作。四、采空区条带充填开采技术基础效益分析（一）环境效益随着条带充填开采技术在采空区的利用，不仅有效减少了对耕地的占用，还减少了对生态环境的污染，也为采空区节省了大量发展资金。（二）社会效益通过采空区