[发明专利]煤矿胶结充填工艺技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿防水害填充方法，具体说涉及一种煤矿胶结填充工 艺技术方法。

背景技术

井工煤矿生产企业水害问题普遍存在。水对矿井的安全生产是一极大的 威胁。

为了解决好水害问题，国内较为普遍采用充填方式。我国在20世纪80 年代初开始研究高水胶结材料充填技术，建立了一套高水材料水化、硬化、 合成的理论体系。80年代术期，在首次研究成功的无煤柱沿空留巷的高水巷 旁充填技术，先后在鹤壁、开滦局进行了实验，取得了圆满成功，但由于充 填成本高，进展缓慢。90年代初，高水速凝胶结材料充填逐渐推广，以充填 体的早强、速凝、接顶效果好，改善井下作业环境，提高资源回收率，保证 了井下安全生产的要求。据充填的需要，研制出了充填工艺系统及相配套的 自动控制系统，完善了支护围岩相互关系理论。

90年代后期，中国矿大研发成功新型廉价的固结材料一凝石：该胶凝材 料以其胶结性能和突出的价格优势，为降低充填成本拓展了空间。

纵观胶结充填的发展，在世界上仅只有近半个世纪的历史，因此，它还是 一门新兴的充填技术，它是对复杂、特殊条件矿床的一种行之有效的开采技术。 它能够满足保护资源，保护环境，提高效益，保证矿山可持续发展的要求。减 缓地压，防止内因火灾等方面取得了显著的效果，创造出优异业绩。胶结充填 技术以其特殊的工艺、突出的优点、可喜的前景以矿业界人士所瞩目，随着充 填的发展进步和成本的进一步降低，将为煤矿“三下开采”开创岩层控制的新 领域。

为了能够有效合理的解决水害和解放呆滞煤量，采用井下采空区充填技术 在技术和经济上是可行的。于2005年10月赤峰西拉沐沦(集团)公格营子煤 业公司组成专门课题研究小组，结合本地丰富可用的充填物料，研究出与之相 配的科学配方，实现管路输送到井下充填。

公格营子煤矿属于井工开采的煤炭生产企业，井田面积0.42km²，地质储量1278.59 万吨，可采储量501万吨。设计生产能力30万吨/年，矿井开拓方式为竖井单水平开 拓。矿井井田内共有两组煤层，5煤组和6煤组，5煤组局部赋存，不可采。6煤组全 区发育，为该矿主采煤层，该井田煤层平均煤厚23米，属特厚近距离煤层。

由于该矿井田位置距老哈河2.5km，河床底部含水沙层覆盖于煤系地层上部为第四 系沙层孔隙含水，水文地质条什较复杂，给地下煤矿开采造成很大的困难和不安全的隐 患，甚至会发生重大水灾事故。因此防治水害是生产全过程中极其重要而且必须解决好 的任务之一。

依据公格营子煤矿水文地质条什的特点，煤矿的原设计按常规全陷法顶板管理方 法，留设了大量的防水煤岩柱，地质储量1278.59万吨，可采储量501万吨，可采煤 量仅占地质储量的39.2％(还没考虑回采损失)，大量的煤量被呆滞，这对提高资源的 利用率和延长矿井年限是极为不利的.采用什么安全、有效的方法，即解放部分煤量又 能有效控制第四系砂层水对矿井的危协？争取安全和效益的最大化是煤矿探索和研究解 决的重大课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矿胶结充填工艺技术，对井下空区实施胶结 充填，控制井下涌水问题，增大安全生产系数，最大限度的解放井下压煤量， 提高回采率，控制地表沉降，保护环境和地表植被，延长矿井开采年限，提 高回采率，控制地表沉降，保护环境和地表植被，延长矿井开采年限，提高 企业经济效益。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种煤矿胶结填充工艺技术，含有以下填充材料，填充材料配方按照重 量百分比为：

骨料：煤矿尾矿煤矸石和/或工业炉渣15％-30％，粒径10-20毫米的骨 料占骨料总量的50％以上；

粗料：选用建筑行业废弃的劣质沙和/或河沙10-20％，粗料粒径1.5-10 毫米之间；

细料：沙土、含氧化钙10％以上的白灰渣和/或粉煤灰25-35％；细料 粒径1.5毫米以下；

余量为水；

填充材料经过配料、加水、搅拌，填充材料的料浆浓度控制在50-85％， 通过工业填充泵、管道输送到采空区作业面进行填充。

细料中可以加入3-5％的水泥，水泥标号为325#或425#。

本发明的优点是：