[发明专利]一种井下充填工作面煤基固废处置率确定方法

权利要求书

1.一种井下充填工作面煤基固废处置率确定方法，其特征在于，煤基固废处置率即矿井充填工作面处置的煤基固废量与矿井煤基固废总量的比值，其确定方法如下：

a.统计矿井的煤基固废总量Q；

b.根据矿井所用充填材料配比，确定充填材料中煤基固废占比e；

c.确定井下各充填工作面布置，计算充填空间体积V；

d.确定弱动力作用后充填材料容重ρ；

e.计算矿井各充填工作面处置的煤基固废总量Q_c：

Q_c＝ρVe                                     (1)

式中，Q_c为矿井各充填工作面处置的煤基固总废量；ρ为弱动力作用后充填材料容重；V为充填空间体积；e为充填材料中煤基固废占比；

f.计算煤基固废处置率η：

式中，η为煤基固废处置率；Q_c为矿井各充填工作面处置的煤基固总废量；Q为矿井的煤基固废量。

2.根据权利要求1所述的一种井下充填工作面煤基固废处置率确定方法，其特征在于，所述的煤基固废包括矸石、粉煤灰及煤泥。

3.根据权利要求1所述的一种井下充填工作面煤基固废处置率确定方法，其特征在于，所述步骤b中，所述确定充填材料中煤基固废占比e的方法包括：

式中，e为充填材料中煤基固废占比；q_c为充填材料中煤基固废量；q_t为充填材料中除煤基固废外其它材料添加量。

4.根据权利要求1所述的一种井下充填工作面煤基固废处置率确定方法，其特征在于，所述步骤c中，所述计算充填空间体积V的方法包括：

式中，V为充填空间体积；n为充填工作面个数；h_i为第i个工作面采高；l_i为第i个工作面长度；L_i为第i个工作面推进长度。

5.根据权利要求1所述的一种井下充填工作面煤基固废处置率确定方法，其特征在于，所述步骤d中，所述确定弱动力作用后充填材料容重ρ通过充填材料弱动力压实试验装置获得，所述装置包括底板(1)及固定在所述底板(1)上的油缸(4)、充填材料箱；

所述底板(1)的一端固定有油缸固定板(3)，另一端固定有所述充填材料箱，所述充填材料箱朝向所述油缸固定板(3)的一侧开口，所述充填材料箱中放置充填材料；

所述油缸(4)的缸底固定在所述油缸固定板(3)上，所述油缸(4)的缸头固连有一垂直方向的施压板(6)，所述施压板(6)匹配伸入所述充填材料箱的开口中，所述油缸(4)带动所述施压板(6)在所述充填材料箱中沿所述油缸(4)的轴向移动，用于压实所述充填材料；

以弱动力P压实充填材料x次后测定弱动力作用后充填材料容重ρ，具体包括：将充填材料置于所述充填材料箱内，以弱动力P为油缸压力压实充填材料x次后，充填材料在弱动力作用下变为长方体，读取弱动力作用后充填材料压实体长度l_x，计算压实后充填材料体积，进一步获得弱动力作用后充填材料容重ρ，计算公式如下：

式中，ρ为弱动力作用后充填材料容重，t/m³；m为充填材料质量，t；l_x为弱动力作用后充填材料压实体长度，m；s为充填材料箱内部宽度，m；h为充填材料箱内部高度，m。

6.根据权利要求5所述的一种井下充填工作面煤基固废处置率确定方法，其特征在于，所述充填材料箱的侧板为透明亚克力板，且沿所述油缸(4)的轴向方向上设有刻度，用于读取内部的充填材料的压实体长度l_x。

7.根据权利要求5所述的一种井下充填工作面煤基固废处置率确定方法，其特征在于，所述油缸提供的弱动力P为1～3MPa。