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高水膨胀材料充填采煤技术
信息来源:中国矿业报 浏览次数:16 发布日期:2021-02-08 16:08:09

       煤炭资源高效开采技术以粉煤灰、风积沙或尾矿、建筑垃圾等硅质材料为主料,配以延缓剂、速凝剂、固化剂和膨胀剂等辅料,将各种原料混合后,制成固水质量比为1∶1.3左右的充填料浆。通过管路输送到采空区,在2小时以后开始固化并伴随体积膨胀,可实现主动接顶,在8小时以后形成固体并可承受压力,最终单轴抗压强度最高可大于10兆帕。
       工艺流程:一是料浆制备,即将粉煤灰等基料和水混合,通过初浆搅拌系统制成初浆,再将初浆与辅料配给系统中的辅料按比例进行混合,通过料浆制备系统制成膨胀充填材料;二是料浆输送,即将制成的膨胀充填材料通过管路输送系统输送至采空区。
       主要技术指标:基料和辅料的来源充足,10%以下的体积膨胀使充填体实现膨胀自主接顶;充填体最终单轴抗压强度超过10兆帕,可以有效控制围岩移动。
       阜新矿业集团有限公司使用该技术后解放“三下”压煤1亿吨,延长矿井使用寿命20年。同时,煤矿的生态环境和生产安全明显好转。一是采区范围内的上覆岩层没有发生明显移动,原始地质结构得到有效保护,实现了煤矿的保水和减沉开采,从而保持了矿区范围内的原有生态;二是及时消除采空区,有效避免顶板垮落、瓦斯聚集、煤层自燃、冲击地压和承压水突出等自然灾害的发生。该技术的推广应用将为我国建筑物下、铁路下、水体下和承压含水层下压煤的高效开发提供有效技术支撑。
       [本技术选自于自然资源部公告2019年第60号《矿产资源节约和综合利用先进适用技术目录(2019年版)》,工作支撑单位:中国自然资源经济研究院]