建下散体材料充填开采方法实践研究
Practical Study on Backfilling Mining Method with Granular Materials under Buildings
DOI: 10.12677/me.2025.136130, PDF,   
作者: 李 宁:国家能源集团宁夏煤业羊场湾煤矿,宁夏 银川;武丹宁*:安徽理工大学安全科学与工程学院,安徽 淮南
关键词: 建下采煤散体材料充填压实试验充填方法设计Mining under Buildings Granular Material Backfilling Compaction Test Backfilling Method Design
摘要: 为了安全经济的回收建下遗留条带煤柱,结合当地资源赋存状态,采用矸石、建筑垃圾、粉煤灰为主要材料进行无胶结散体材料充填。通过散体充填材料压实试验获得了不同配比条件下力学特性及最优配比:设计矸石、建筑垃圾与粉煤灰的质量之比为1:1:0.4。进一步地,设计了一种以矸石、建筑垃圾、粉煤灰为主要材料的充填系统及充填步骤。采用试验获得的优化后的散体充填材料进行工业性试验,实测地表累计最大下沉量为20 mm、最大水平变形为1.3 mm/m,地表沉陷得到有效控制。
Abstract: To safely and economically recover the residual strip coal pillars under buildings, combined with the local resource occurrence status, uncemented granular materials (mainly composed of gangue, construction waste, and fly ash) were used for backfilling. Through compaction tests on the granular backfilling materials, the mechanical properties under different mix ratios and the optimal mix ratio were obtained: the mass ratio of gangue, construction waste, and fly ash was designed as 1:1:0.4. Furthermore, a backfilling system and corresponding backfilling procedures using the above three materials as the main components were designed. Industrial tests were conducted with the optimized granular backfilling materials obtained from the tests. The measured results show that the maximum cumulative surface subsidence is 20 mm and the maximum horizontal deformation is 1.3 mm/m, indicating that surface subsidence has been effectively controlled.
文章引用:李宁, 武丹宁. 建下散体材料充填开采方法实践研究[J]. 矿山工程, 2025, 13(6): 1159-1165. https://doi.org/10.12677/me.2025.136130

参考文献

[1] 白二虎, 郭文兵, 谭毅, 杨达明. “条采留巷充填法”绿色协调开采技术[J]. 煤炭学报, 2018, 43(S1): 21-27.
[2] 郝耐红. 浅谈煤炭工业的可持续发展[J]. 科技情报开发与研究, 2011, 21(19): 181-183.
[3] 当代世界煤炭工业课题组. 当代世界煤矿工业发展趋势[J]. 中国煤炭, 2011, 37(3): 119-124.
[4] 王显政. 中国煤炭工业发展面临的机遇与挑战[J]. 中国煤炭, 2010, 36(7): 5-8.
[5] 王庆一. 中国煤炭工业的数字化解读[J]. 中国煤炭, 2012, 38(1): 18-22.
[6] 康荣. 未来中国煤炭工业发展的关键制约因素[J]. 中国煤炭工业, 2011(4): 50-51.
[7] 王文博, 孙传平, 胡大冲. 采动效应下条带煤柱动态受力变形特征模拟研究[J]. 煤矿安全, 2018, 49(8): 243-246.
[8] 刘音, 路瑶, 郭亚兰, 崔博强, 郭皓. 条带充填法隔水层稳定性数值模拟分析[J]. 矿业研究与开发, 2018, 38(3): 119-122.
[9] 杨俊鹏. 煤矿充填开采技术发展及实践应用研究[J]. 能源与节能, 2018(9): 185-186.
[10] 董羽, 黄玉诚, 赵文平, 刘刚. 村庄下条带开采留设煤柱充填回采安全性研究[J]. 中国安全科学学报, 2018, 28(8): 117-122.
[11] 骆祥均. 基于采动覆岩离层注浆技术的采煤塌陷控制方法[J]. 矿山测量, 2018, 46(2): 52-54, 60.
[12] 徐芃. 生态文明建设中检察机关的主体地位探析——以燃烧煤矸石熏死大片森林跨区行政诉讼案为例[J]. 法制与社会, 2019(11): 62, 65.
[13] 张鹏飞, 赵同彬, 傅知勇, 田秀国, 邱东卫. 矸石充填采空区顶板沉降规律及矸石承载特性分析[J]. 煤炭科学技术, 2018, 46(11): 50-56.
[14] 蒋仕柱, 朱香辉, 杨麟, 侯李峰, 唐文章. 矿山矸石充填技术实践研究[J]. 世界有色金属, 2019(2): 277-278.