煤矿连采连充技术要求有哪些
发布时间:2025年06月12日 浏览量:44
煤矿连采连充技术是一种高效、环保的开采方法,通过边开采边充填的方式减少地表沉陷、提高资源回收率,并降低对环境的破坏。
其技术要求涉及多个方面,以下是关键要点:
1. 地质条件适应性
煤层赋存稳定:适合中厚煤层(通常1.5~5m),倾角小于25°,顶底板稳定性较好。
地质构造简单:断层、褶皱等构造发育较少,避免充填体因地质活动失效。 水文地质条件:需评估地下水影响,避免充填材料被冲刷或污染地下水。
2. 开采工艺要求
连续采煤机作业:采用短壁开采或房柱式开采,快速推进并同步充填。
采充协调:采煤与充填工序需紧密衔接,通常采用“采一充一”或分区交替模式。
充填空间控制:预留合理的充填空间(如采高与充填体压缩率匹配),确保充填密实。
3. 充填材料与技术
材料选择: 矸石充填:利用井下矸石,成本低但需破碎、压实。
膏体充填:矸石+水泥+粉煤灰等胶结材料,强度高但成本较高。
高水材料:快速凝固,适用于顶板压力大的区域。
配比设计:需通过实验确定强度(通常≥2MPa)、流动性、凝结时间等参数。
输送系统:管道泵送或刮板输送,要求耐磨、防堵,长距离输送需加压设备。
4. 充填体性能要求 强度:支撑顶板压力,避免垮落(抗压强度一般≥1~3MPa)。
密实性:压缩率≤10%,减少后期沉降。
接顶率:充填体与顶板接触面积≥90%,需采用加压充填或膨胀材料。
5. 设备配套
采煤设备:连采机、梭车、锚杆钻机等,需适应充填工艺节奏。
充填设备:搅拌站、泵送系统、压实设备(如夯实机)。
监测设备:压力传感器、位移计等实时监测充填效果。
6. 安全与环保要求
顶板管理:加强支护(如锚杆+金属网),防止充填前顶板垮落。 防尘防爆:充填作业区需降尘,瓦斯矿井需防爆设备。
环保标准:充填材料无毒无害,避免污染地下水;地表沉陷控制(≤50mm)。
7. 监测与质量控制
实时监测:充填体压力、变形、接顶情况。
后期评估:定期检测地表沉降、充填体稳定性,必要时补充。
8. 经济性优化
材料本地化:优先利用矿渣、粉煤灰等工业废料。
自动化技术:采用智能充填系统,减少人工成本。
9.挑战与对策
成本控制:优化材料配比,规模化降低单价。
技术适配性:需根据矿井条件定制方案,避免盲目套用。
连采连充技术的成功实施需结合地质、工艺、材料、设备等多因素系统设计,同时需严格遵循《煤矿充填开采工作规范》等行业标准。