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1、膏體充填綜采工藝系統(tǒng)研究徐晉奎西山煤電馬蘭礦摘要：以解決某礦村圧壓煤開采問題為目的，研究長壁膏體條帶充填開采技術(shù)在該礦的應(yīng)用問題，主要從充填物料的合理配比以及充填工藝等方面進(jìn)行分析。具體的研究成果分述如下:最佳的膏體充填材料配比方案為:水泥摻量190kg/m細(xì)肝率30%、減水劑0.5%;構(gòu)建了該礦的充填工藝系統(tǒng)和充填開采工藝并成功應(yīng)用，取得了良好的的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。關(guān)鍵詞：壓煤開采;充填開采;配比方案;工藝系統(tǒng);作者簡介：徐晉奎（1989-）,男，2013畢業(yè)于太原理工大學(xué)采礦工程專業(yè)，采礦助理工程師，現(xiàn)任職于馬蘭礦地測科收稿日期：2017-6-22R
2、esearchofthefillingandfillingprocesssystemofthepasteXuJinkuiXishanCoalandElectricityMalanMine;Abstract：Tosolvetheproblemofminevillagecoalmine,forthepurposeofthelongwallpasteastripeoftheapplicationoffillingminingtechnologyinthemine,mainlyfromtherationalproportionoffillingmaterialand
3、fallingtechnologywereanalyzed.ThespecificresuItsofthestudyweredescribedasfollows:theoptimumfillingratioofthepastematerialwas:190kg/m3,30%offinerateand0.5%ofwaterreducer?Thesystemoffillingandfillingtechnologyandthesuccessfulapplicationofthisminearebui1t,andgoodeconomicandsocialbenef
4、itsareobtained.Keyword：Coolmining;fillingandmining;matchingscheme;processsystem;Received：2017-6-221工程地質(zhì)條件10103為該礦的首個膏體條帶充填開采實(shí)驗(yàn)工作面，該工作面西部為規(guī)劃的10102待采工作面，東北部為井田邊界煤柱，南部為村莊與軌道大巷的保護(hù)煤柱，工作面長110m,推進(jìn)長度為585ni。該工作面開采2號煤層，傾角4。~9。，平均傾角6。,厚度2.T2.3m,平均2.2m,煤厚變異系數(shù)小，穩(wěn)定可采，埋藏深度為200in左右。直接頂為泥巖或者砂質(zhì)泥巖，厚4
5、.3~6.7m,單軸抗壓強(qiáng)度為27.IMPa,初次垮落步距為12mo底板巖層主要為粉砂巖與細(xì)砂巖，小部分為泥LL14~iO2膏體充填材料的合理配比確定膏體充填材料的合理配比是保證充填膏體具有足夠的強(qiáng)度與合理的輸送性能的關(guān)鍵所在。從分析膏體充填材料的理化性質(zhì)入手，然后設(shè)計水泥摻量、細(xì)肝率與減水劑摻量三者的不同配比實(shí)驗(yàn)方案，分析這3個自變量因素與充填膏體強(qiáng)度、塑性粘度及屈服應(yīng)力這3個應(yīng)變量因素Z間的關(guān)系，最后確定最優(yōu)的充填材料配比方案。2.1膏體充填材料的理化學(xué)性質(zhì)2.1.1煤肝石來自本礦，經(jīng)過破碎、篩分后，測試其粒度組成，結(jié)果見表1。其中范圍的粒徑為細(xì)骨料，5
6、^15mm范圍的粒徑為粗骨料。表1煤肝石粉碎后粒度測試結(jié)果下載原表粒徑/inni>155、15通過X射線衍射儀與光譜分析儀測定該礦煤肝石的礦物組成成分，結(jié)果表明，該礦煤肝石的礦物質(zhì)組成成分中鋁硅鈣的氧化物占相當(dāng)大的比例，這些氧化物的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，作為充填材料不易岀現(xiàn)變性。詳細(xì)的成份測定結(jié)果統(tǒng)計見表2o表2煤砰石的礦物組成成分測定結(jié)果下載原表組成物質(zhì)S02FeR3A1,03CaO占比朋35.533.9316.237.022.1.2粉煤灰運(yùn)用與煤肝石礦物組成測定法相同的方法測定粉煤灰的礦物組成，結(jié)果表明粉煤灰的主要礦物質(zhì)組成為硅和鎂的氧化物，成份測定結(jié)果見表3o
7、表3粉煤灰中主要礦物組成成分測定結(jié)果下載原表組成物質(zhì)sp2Fe2O3alo3占比A35.533.9316.232.1.3水泥膏體充填材料屮的水泥選擇普通的硅酸鹽水泥，該水泥的各組成物質(zhì)的含量見表4。2.1.4減水劑膏體充填材料中的減水劑選擇聚竣酸減水劑，進(jìn)行充填體的配比時按設(shè)計的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)選用。由于減水劑與水泥同樣具有膠結(jié)的功效，因此，將該材料作為膠結(jié)材料來考慮其使用量的大小。組成物質(zhì)CaOSP2AL03占比朋65.1322.175.413.532.2充填體的強(qiáng)度受各個自變量單因素影響分析2.2.1水泥摻量影響對于膏體充填體，水泥是粘結(jié)不同種充填材料的主要物
8、質(zhì)，水泥摻量的不同，對膏體充填體的強(qiáng)度有重大的影響，
