新安煤矿沿空留巷巷旁充填支护技术研究与分析

摘要

针对新安煤矿综三工作面地质及生产技术条件，在分析国内外沿空留巷技术及理论研究资料基础上，实验得出以该矿临近电厂粉煤灰为主的巷旁充填材料与配比，加工试验了井下移动制浆系统与巷道底板砌池制浆系统，完成了井下工业试验过程。主要研究结论如下:　　(1)实验开发了以双鸭山国电电厂粉煤灰为主的充填材料，充填浆体具有良好的泵送性，快凝早强，材料来源充足，以电厂粉煤灰为主，成本低，且利于环境保护;　　(2)开发研制了井下可移动卧式搅拌罐制浆系统与巷道底板砌筑搅拌池制浆系统，并分别进行了井下制浆试验，取得了良好效果;　　(3)开发了泵风联送充填浆液单管路输送系统，结构简单，输送能力高;　　(4)设计了新安煤矿8＃层综三工作面沿空留巷技术方案，进行了井下充填工业实验，材料、系统均达到预期技术指标。

目录

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致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外沿空留巷的研究现状

1．2．1 国外沿空留巷技术发展现状

1．2．2 国内沿空留巷技术发展现状

1．2．3 沿空留巷巷旁充填理论研究现状

1．3 本文的研究内容和技术路线

1．3．1 论文研究内容

1．3．2 论文的技术路线

1．4 创新点

2 沿空留巷围岩控制原理

2．1 沿空留巷顶板活动特征分析

2．2 沿空留巷围岩活动规律分析

2．2．1 围岩活动分期规律及其空间特征分析

2．2．2 沿空留巷围岩支护规律分析

2．3 沿空留巷围岩控制原理

2．3．1 判断顶板岩层结构破坏的准则

2．3．2 沿空留巷顶板与巷旁充填体相互作用机理

2．4 新安矿沿空留巷围岩控制研究

2．5 本章小结

3 粉煤灰—高水材料试验研究

3．1 新安矿沿空留巷充填材料的选择

3．2 粉煤灰的分类及活化方法

3．2．1 粉煤灰的分类

3．2．2 粉煤灰的活化方法

3．3 粉煤灰—高水材料的基本性能

3．4 新安煤矿粉煤灰—高水材料研究试验

3．4．1 试验目的及步骤

3．4．2 试验过程及结果分析

3．4．3 试验应力—应变分析

3．4．4 粉煤灰—高水材料强度影响因素分析

3．5 本章小结

4 沿空留巷巷旁充填系统研究与设计

4．1 沿空留巷充填系统设计

4．1．1 充填系统研发

4．1．2 沿空留巷充填系统布置

4．1．3 充填系统工艺流程

4．1．4 作业循环与人员分配

4．2 可移动卧式搅拌罐制浆系统地面试验

4．3 本章小结

5 新安煤矿工业试验

5．1 八层综三工作面现场条件

5．2 粉煤灰—高水材料巷旁现场施工

5．2．1 材料准备及运输

5．2．2 待充填空间的临时加强支护

5．2．3 支模及挂袋

5．2．4 设备系统测试

5．2．5 制浆和泵送

5．2．6 系统清洗

5．3 沿空留巷充填效果分析

5．4 经济及社会效益分析

5．4．1 经济效益

5．4．2 社会效益和生态效益

5．5 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

作者简历

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