[00692670]高水膨胀材料充填采煤技术

该项目属于煤矿开采技术，涉及矿山压力与支护等相关学科技术领域。研究成果提供了上覆岩层无破坏活动、地表无明显沉降、不破坏地下水资源、煤炭回采率高的“三下“煤层及煤柱绿色开采成套技术。1、研究开发了以粉煤灰作为主要组成部分，具有膨胀性能、流动性好的高水膨胀充填材料，成浆2h内保持液体状态并能够自流输送，6h可承压，24h单向抗压强度0.8-1.0MPa，最终单向抗压强度2.0-3.0MPa，实测固化充填体最高弹性模量4.35-4.43GPA；2、开发了具有保湿保温性能的密封塑料编织充填袋及密集支柱皮带模板，成浆注入充填袋与模板组成充填结构，可实现主动接顶，并及时固化支撑采空区顶底板；3、开发研制了由初浆罐、辅料罐、成浆罐组成的成浆在线配制系统，由超高聚乙稀管、钢骨架超高聚乙稀管、管卡、三通阀门等组成的成浆自流输送系统，及袋式充填与墙式充填工艺，系统简单，可实现连续作业；4、研究开发了高水膨胀材料充填采煤技术，包括长壁充填采充工艺与“分段连续置换”条带充填采充工艺，可实现“三下”煤层开采两个根本性的技术突破：工作面上覆岩层无破坏、不破坏地下水资源、地表无明显沉陷的绿色开采，煤层(柱)可全部回采(收)，资源采出率高；5、应用FLAC、UDEC数值分析及现场矿压观测，研究了高水膨胀材料充填采煤工作面上覆岩层及地表活动规律，揭示了高水膨胀材料充填采煤工作面上覆岩层无破坏及地表无明显沉降的技术原理。王庄煤矿自2008年1月开始应用高水膨胀材料充填采煤技术，截止2009年12月，合计采出 “三下”压煤12975t，回收煤层煤柱49250t，地表沉降不明显，资源回收率95％以上。山东金顺达集团有限公司临淄顺达铁矿应用该项技术，2008年、2009年合计采出村庄下铁矿石50万吨，地表沉降不明显。