掘进矸石在井下的处理

针对常规开采在地面堆积矸石山的同时引起开采沉陷并严重危害环境的问题,提出了一条矸石不出井直接充填井下的洁净开采新途径,既可以消除矸石山,又可以减少开采沉陷,具有显著的环境效益、经济效益、社会效益,有利于煤矿可持续发展。     

长壁工作面矸石充填开采沉陷控制效果的初步分析

在简要介绍长壁工作面矸石充填采煤原理的基础上,分析了长壁工作面矸石充填开采沉陷机理和过程,提出了矸石充填开采的有效充填厚度和等效开采厚度的概念,建立了长壁工作面矸石充填开采覆岩破坏和地表沉陷的预测模式。并结合兖州矿区某煤矿3煤采区地质采矿条件,分析研究了矸石充填开采沉陷控制的具体效果。     

矸石井下充填绿色开采沉陷控制研究

针对地面矸石堆积污染环境的现状,在分析现有开采技术途径的基础上提出了采用矸石充填巷采进行开采通过对矸石充填巷采地表沉陷控制原理的分析研究,确定了矸石充填巷采地表沉陷控制方案设计的基本原则。     

综采工作面采空区矸石充填技术研究

为了减少煤矿矸石的排放,战轻开采沉陷危害,提高资源回收率,结合矿井实际情况,设计了掘进矸石储存及向综采工作面采空区充填通道,并对综采充填工艺进行优化研究,实现了综采工作面采空区高效充填.研究结果表明,综采工作面采空区矸石充填技术具有较好的社会及经济效益,对其它类似矿井充填开采提供借鉴.     

矸石充填注浆工艺实现“三下”压煤全部回采的实验研究

井下矸石充填置换系统,是将煤炭有序地开采出来,利用特殊的技术装备将矸石、沙浆充填置换其中,通过改进双向运输皮带、充填顺槽转载卸栽装置、抛射机等,有效地完成掘进煤流运输与充填矸石运输,实现井下煤炭的置换。     

试论煤炭开采中的技术改进

文章介绍了煤矿开采中减少煤矿井下瓦斯、粉尘的技术,减少煤矿井下开采中的排矸量技术,煤矿开采中污水合理处理技术。以及减少地表沉陷的开采技术。     

煤矿井下高浓度胶结充填开采地表沉陷预计

为对煤矿井下高浓度胶结充填开采地表沉陷进行预计,运用"等价采高"的概念,建立了充填开采等价采高模型,得出了充填开采地表沉陷最大值计算公式;采用FLAC3D数值模拟软件对充填开采地表沉陷情况进行模拟,应用数学回归分析数值计算结果探究了充填开采地表下沉系数和等价采高的关系,最终确定高浓度胶结充填开采地表下沉系数与等价采高近似成数学常数的指数函数关系;结合现场工程实践,计算得出在特定条件下新阳矿充填开采地表下沉系数为0.11,地表沉陷预计最大值为72.6 mm,与其他采用充填开采技术工作面的地表沉陷实测结果基本一致.     

煤矿井下高浓度胶结充填开采地表沉陷预计

为对煤矿井下高浓度胶结充填开采地表沉陷进行预计,运用"等价采高"的概念,建立充填开采等价采高模型,得出了充填开采地表沉陷最大值计算公式;采用FLAC3D数值模拟软件对充填开采地表沉陷情况进行模拟,应用数学回归分析数值计算结果探究了充填开采地表下沉系数和等价采高的关系,最终确定高浓度胶结充填开采地表下沉系数与等价采高近似成数学常数e的指数函数关系;结合现场工程实践,计算得出在特定条件下新阳矿充填开采地表下沉系数为0.11,地表沉陷预计最大值为72.6 mm,与其他采用充填开采技术工作面的地表沉陷实测结果基本一致.     

井下煤炭矸石充填置换设备的选型及技术改造

井下矸石充填置换,是将煤炭有序地开采出来,利用双向运输皮带、充填顺槽转载卸载装置、抛射机等特殊的技术装备将矸石、沙浆充填置换其中,有效地完成掘进煤流运输与充填矸石运输,使采出煤炭的空间充填等量等支撑强度的置换物,实现井下煤炭的置换,具有较高的推广应用价值。     

南桐煤矿矸石山滑坡灾害防治工程

重庆南桐矿业公司下属南桐煤矿开采已经60余年,现已形成一、二、三级矸石山。2004年6月,东林煤矿三级矸石山在暴雨作用下产生矸石大规模滑塌,造成矸石山下方胡家沟居民财产损失和人员伤亡惨重,故对矸石山的勘察治理在当前显得尤为迫切和重要。本文对该矸石山进行了稳定性分析评价,并结合工程实际提出了矸石山滑坡灾害防治措施。     

煤层开采地表沉陷监测及预测技术现状及发展趋势

煤矿开采地表沉陷监测及预测对于煤矿地表治理及环境保护具有重要意义。详细阐述了煤矿地表沉陷监测及预测方法,并对其监测及预测过程进行了较为详细的论述与分析。指出地表沉陷监测及预测存在的问题,针对存在的问题,提出了未来基于互联网+技术以及CCD和GPS组合传感器技术,对矿区监测数据进行实时监测并进行数据处理,对处理后的数据实时传送到数据中心,数据中心根据监测结果实时调整监测区域达到最优监测效果;未来地表沉陷预测发展应考虑开采地质条件、开采工艺、开采深度、开采厚度等因素对于地表沉陷的影响,在预测的过程中确定因素的影响程度,合理选择预测方法,提高预测精度。     

考虑断层影响的煤层开采沉陷三维有限元模拟

为了解决山东某煤矿的煤层开采对周边俱乐部沉降的影响问题,采用有限元分析的方法并建立不同开采方案的三维地质模型,同时考虑断层的影响,计算出煤层开采后俱乐部四角的地表下沉状况。研究结果表明:回采3101工作面时俱乐部地表下沉最大值达到382 mm,因此建议对俱乐部进行加固保护处理。该成果为研究最佳开采方案及周边俱乐部的保护提供重要依据,同时为浅埋煤层以及类似条件下中小矿山合理、安全、经济的开发提供了重要的参考依据。     

工业废料用于沉陷治理的途径与原则

把用煤矸石和粉煤灰这些工业废料进行沉陷治理工程归纳为3种途径:用煤矸石或粉煤灰作为造地复田的充填材料,然后回填地表土;用煤矸石充填井下采空区或用粉煤灰充填覆岩离层带;用煤矸石或粉煤灰改善土壤条件.提出了用煤矸石和粉煤灰进行沉陷治理的5条基本原则;全面规划、增强土壤的肥力、消除公害、增强经济效益和社会效益、对建筑密集区下采煤可采用离层带注浆的技术.最后,进行了效益分析.     

绿色开采的理念与技术框架

绿色开采的理念是针对煤炭开采造成的严重环境问题提出的,它是从广义资源的角度认识和对待煤、瓦斯、地下水、土地、矸石等一切可以利用的资源,基于采动岩层运动规律防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响;目标是取得最佳的经济效益、环境效益和社会效益。构建的绿色开采技术框架包括保水开采、减沉开采、煤与煤层气(瓦斯)共采、矸石减排、煤炭地下气化等。     

基于概率积分法的地面沉陷灾害预测

为了解决采矿引起的地表沉降与塌陷的破坏程度以及对地表用地的影响问题,结合采煤引起的开采沉陷研究理论,应用概率积分法,建立基本数学模型,选取合理的计算参数,模拟出了2006—2014年地面沉降变形曲线。结果表明:由于概率积分法是通过随机介质理论,从统计观点出发,把整个开采区域分解为无限个微小单元的开采,因此概率积分法能够准确的计算出地下采矿与地面沉降之间的相互关系,对于未来进行灾害预测具有重要的意义。实践表明这种算法具有很好的使用价值。     

基于元胞自动机模型的开采沉陷模拟

 开采沉陷模拟对矿区的环境治理和生态恢复具有重要意义.本文将开采沉陷理论与地理元胞自动机相结合,基于GIS平台,以VS2010为开发工具,利用面向对象的方法,构建了开采沉陷元胞空间,探讨了开采沉陷元胞自动机模型的框架结构及实现方法,构建了开采沉陷模拟对象关系图,建立了开采沉陷元胞自动机演化模型.以山西某煤矿为例,开发了开采沉陷元胞自动机原型系统,根据研究区的煤层条件和开发方法,进行了模拟实验,分析未来开采沉陷的演变过程,为土地复垦和生态修复提供依据.结果表明,采用面向对象的方法能够较好地进行开采沉陷系统分析和开发,基于GIS和CA进行开采沉陷模拟,开发方便,系统兼容性好,能够展示更多的时空信息,便于数据管理.在空间划分上,CA模型能够与传统的预计方法有机融合,较为准确地预测未来的地表塌陷损毁情况,为塌陷区治理提供依据.由于开采沉陷涉及的学科较多,未来还需进一步完善演化模型,探讨三维空间下的系统演化过程,提高模拟的真实感和实用性.     

煤矿区土地利用变化及其对灌溉系统的影响

以兖州煤矿区的一部分为例,利用遥感和地理信息系统技术,研究了其中的土地利用和农业灌溉系统的变化。20多年的煤矿开采使矿区土地利用方式和农业灌溉系统发生巨大变化。农田面积急剧减少,塌陷地、建设用地增长迅速。农业灌溉系统由原来的以河流灌溉为主转变为以机井灌溉为主的形式。地表塌陷及其产生的裂缝使农业减产,并使河流断流和缩小了机井的灌溉范围。河流300m缓冲区面积从1978年到1997年减少了31.7%,单位农田的机井密度由4.79个/km2增加到8.32个/km2。对矿区内的一条河流受塌陷影响状况进行了详细分析,说明河流断流之后机井成为农业灌溉的主要水源。通过矿区与非矿区之间机井分布的对比分析,发现矿区内机井数量和密度等增长幅度都比非矿区大。文中给出了机井依赖度的概念,分析了各种地类受机井影响的程度,得出积水塌陷区的机井依赖度最小,说明塌陷严重影响了机井作用的发挥。     

采煤塌陷区旅游化复兴研究——以山东省曲阜市单家村煤矿为例

以德国鲁尔工业区的成功转型为出发点,借鉴其经验,通过分析单家村煤矿矿区的旅游化复兴条件,提出工业旅游区、农业旅游区和采矿迹地旅游区三大区的开发设想,并针对各区设计相应的旅游项目,为采煤塌陷区的治理提供了新的思路和解决途径.