充填开采液压支架设计0518.ppt

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1、充填开采液压支架设计研究主讲人：毕锦明目录充填开采的意义充填开采的发展充填开采的分类充填开采必须解决的三个问题综合机械化充填开采液压支架工程实践与应用效果分体式高水液压支架一、充填开采的意义好的方面1、实现绿色开采1）防止地面塌陷2）减少矸石及粉煤灰的污染。河北省矸石山58座，占地8100亩，煤矿矸石堆积量达1.22亿吨。3）保持地下水体地面塌陷矸石山污染环境一、充填开采的意义好的方面2、解决”三下”采煤的有效途径3、延长矿井的服务年限4、提高开采的安全性能1）防止滚动地压2）降低顶板压力充填开采的意义重大，可实现绿色开采，可

2、增加开采的安全性能，可扩展开采储量。充填采煤控制顶板一、充填开采的意义负面影响：1、系统增加，工艺复杂充填物的生成，充填物的运输，充填物的充填，采煤与充填工艺协调2、生产效率低由于充填月产量一般在3万吨左右，多的月产5万吨左右。3、生产成本增加一般生产成本要增加100元/吨以上。4、对煤层赋存及开采条件有要求不是什么情况都可以实施充填的。固体充填系统二、充填开采的发展国外充填开采起源于金属矿山，1915年澳大利亚的塔斯马尼亚特莱尔矿和北莱尔矿应用废石充填。20世纪50年代，波兰开始应用于煤矿，采用水砂充填。1979年德国格伦德

3、铅锌矿实现矿山尾砂充填。1991年德国鲁尔煤炭公司沃尔萨姆煤矿进行膏体长壁工作面的充填试采。二、充填开采的发展国内：90年代中国的金川公司、武山铜矿进行了膏体充填试验。近些年，煤矿充填在我们国家发展比较迅速，河南、河北、山西、山东和东北地区都进行了充填开采，而且形式多样。以冀中能源集团公司为例：股份公司邢台矿矸石充填和邢东矿高水充填；邯郸矿业集团陶一矿高水充填；峰峰集团小屯矿的膏体充填；三、充填开采的分类1、作业形式分1）巷道充填2004年，冀中能源股份公司邢东矿实现了矸石巷道充填。设备：矸石运输设备，抛矸机。如下图：三、充填

4、开采的分类2）工作面充填现在煤矿工作面陆续开始使用，都取得了不同的效果。三、充填开采的分类2、以充填介质分物料（固体）充填充填材料：煤矸石或固体废料，或加粉煤灰、黄土等材料优缺点：一次性投资大。原材料便宜。生产效率高，一般月产4—6万吨；解决矸石及粉煤灰等废物的利用。三、充填开采的分类2、以充填介质分膏体充填充填材料：煤矸石、河沙、工业炉渣、水泥、粉煤灰、减水剂组成，形成胶结充填体优缺点：充填体强度高，地表沉陷的控制效果好。初次一次性投资大；充填成本相对较高；生产效率低；月产2—3万吨解决矸石及粉煤灰等废物利用。三、充填开采的

5、分类2、以充填介质分高水充填（超高水）充填材料：中国矿业大学研制的ZKD型高水速凝充填材料优缺点：初次一次性投资少。充填材料需购买。高水材料供应易受影响、性能不稳定、价格高、充填成本高；需要凝固时间，生产效率低；月产3—5万吨不能解决矸石及粉煤灰等废物的利用。三、充填开采的分类三种方式比较：共同点：充填介质都能实现机械化运输，为充填开采实现综合化开采创造了条件。不同点：充填介质不同，采取的充填工艺不同，充填支架不同，充填产量不同，充填效果不同，充填成本也不同。充填效果：膏体、高水密实程度好，物料充填密实性差；充填效益：物料充填

6、经济性好，膏体、高水充填成本高；充填效率：物料充填产量高，开采和充填能够同步进行，膏体和高水充填产量相对低四、充填开采必须解决的三个问题1、地面塌陷在一定范围内，对地面建筑物不构成破坏做到这一点是比较难的，因为影响因素比较多，如煤的埋深、采高、地质构造、充填密实性等等，有些影响因素我们还没有从理论上给出解释，都在实践中。特别是在充填开采刚刚起步的情况下，短期内是不能从理论上给予很好的解释。虽然很难，但必须做到，否则充填开采就是不成功。1）煤的埋深2）采高3）地质构造4）充填的密实性5）充填的及时性影响因素：四、充填开采必须解决

7、的三个问题2、必须有一定的产量对于煤炭生产企业来讲，没有产量就没有生命力，就失去了意义。3、控制成本充填开采增加的成本，应在利润范围内，否则，充填也就失去了价值。五、充填开采装备充填开采装备输送装备液压支架输送装备泵站、搅拌池、管路（高水、超高水）输送配给站、防砸缓冲装置、皮带机、转载机（物料充填）五、充填开采装备液压支架：要解决充填开采中的三个问题，降低成本，提高生产效率，提高充填质量，就必须实现综合机械化充填开采，在综合机械化充填开采中，充填支架是关键设备。1、充填支架应具备的功能1）支护顶板，维护安全作业空间；2）推移工

8、作面输送机和采煤机；3）充填介质在工作面的输送；4）向采空区充填介质；5）保护充填介质不流失；6）对充填物料进行密实性处理五、充填开采装备2、充填支架的设计原则液压支架的性能和可靠性是决定充填开采成功与否的关键因素之一。因此，充填支架的设计原则为：1）支护强度与工作面矿压相适