颗粒。由于和水蒸气存在，这些颗粒可能与这些气体发生二次聚合和解聚反应。由于粉煤灰具有定悬浮性能，可增大充填料浆体积浓度，有效抑制骨料沉淀，改善充填料浆管输性能。减水剂在充填料浆用水量不变情况下，可显著提高其流动性或在保持其流动性不变情况下，大量减少其用水量。充填料浆技术参数水泥粉煤灰煤矸石减水剂等混合物料加水形成质量浓度为左右似膏体由于水泥粉煤灰煤矸石都属轻物料，左右质量浓度充填料浆其体积浓度远大于同质量浓度尾砂或其他粗骨料胶结料浆，通过钻孔和井下管道输送至待充采场。由于华泰公司煤矸石充填料浆配比试验正在进行中，其关键技术参数尚不能确定，因此暂按孙村煤矿煤矸石似膏体充填料浆技术参数进行相关计算与初步设计，待华泰公司配比试验完成，关键技术参数确定后，再进行详细理论计算与方案设计。煤矸石似膏体胶结充填料浆配比参数骨料煤矸石，粒径小于水泥粉煤灰煤矸石质量比质量浓度复合减水剂添加量水泥与粉煤灰质量和百分比。推荐配比充填浆体物理力学参数指标充填体强度不低于泌水率低于混合固料密度式中水泥密度，粉煤灰密度，煤矸石密度，。混合固料中值粒径根据水泥粉煤灰煤矸石中值粒径和配比情况，可以估算出混合固料中值粒径为。浆体体重体积浓度体积水砂比水泥水泥罐车压气卸料水泥仓计量与输送煤矸石破碎煤矸石堆场计量与输送搅拌管道自流输送充填采场粉煤灰罐车压气卸料粉煤灰仓计量与输送水计量与输送建材厂中碎充填工艺流程华泰公司煤矸石似膏体充填工艺流程如图所示。图华泰公司煤矸石似膏体充填工艺流程图在煤矸石山附近建立粗碎站，破碎后以上煤矸石进入建材厂中碎工序，以下煤矸石通过汽车运输至充填站煤矸石堆场。充填时由装载机堆场中煤矸石铲装至稳料仓，安装在稳料仓底部圆盘式给料机向皮带运输机供料，计量后输送至搅拌桶。水泥和粉煤灰贮藏输送系统基本相同。水泥粉煤灰用散装罐车运送，通过压气卸入立式水泥仓和粉煤灰仓内，经仓底插板阀星形给料机冲板流量计计量后通过单螺旋输送机输送至同个搅拌桶内。减水剂贮存在减水剂桶中，由泵计量后加入搅拌桶中。高位水池中充填用水通过计量后，加入搅拌桶中。上述各种充填物料在同个搅拌桶内强力搅拌形成质量浓度为左右似膏体料浆，沿充填钻孔和井下充填管道自流输送至待充采场。充填料浆制备及管道输送方案设计方案设计原则煤矸石充填系统方案设计过程中应遵循如下设计原则严格执行合同要求以及国家有关标准规定规范，保证设计质量充分利用矿山现有设施，尽量减少工程量，从而节约基建投资确保充填制备站服务范围和充填能力保证充填系统在服务年限之内安全和使用稳定性高度重视环境保护和水土保持充填站布置应尽量紧凑，节约宝贵工业场地工艺要尽可能简单可靠使用过程中易于管理管道输送系统运行可靠。充填料浆制备站选择站址选择合理将有利于整个充填系统正常运行，同时还会提高经济效益。经对华泰公司三采区开采范围内地表地形现场调查，以及对首期充填范围内地表地形图及井下井巷分布图整理和分析，确定将煤矸石胶结充填系统制备站设在块平坦农田内图。图华泰公司煤矸石似膏体充填站现场充填制备系统方案设计充填材料消耗量计算日充填体积为，水泥粉煤灰煤矸石，质量浓度为充填料浆体重为，则浆体质量为，其中混合固料日消耗量为，水为。混合固料中，水泥水泥松散体重粉煤灰粉煤灰松散体重煤矸石煤矸石松散体重。主要设施充填管道与充填钻孔充填管道直径根据充填系统充填能力要求和充填料浆工作流速在兼顾能力输送可靠性料浆出口压力基础上，确定充填料浆工作流速，充填管道内经应不小于式中充填系统小时充填能力充填系统设计工作流速，。充填管道壁厚充填管道壁厚按下式计算∶式中管道所受最大压强，取钢材抗拉许用应力，焊接钢管取磨损腐蚀量，取。代入式，得，取壁厚。充填管道型号据此选取高锰钢管，材质，外径，钢管壁厚，实际管道有效内径。水平管道之间用快速接头连接。充填钻孔由于系统从地表至首期充填水平高差超过，钻孔破损后处理或者重新施工新钻孔难度较大应。由于粉煤灰具有定悬浮性能，可增大充填料浆体积浓度，有效抑制骨料沉淀，改善充填料浆管输性能。减水剂在充填料浆用水量不变情况下，可显著提高其流动性或在保持其流动性不变情况下，大量减少其用水量。充填料浆技术参数水泥粉煤灰煤矸石减水剂等混合物料加水形成质量浓度为左右似膏体由于水泥粉煤灰煤矸石都属轻物料，左右质量浓度充填料浆其体积浓度远大于同质量浓度尾砂或其他粗骨料胶结料浆，通过钻孔和井下管道输送至待充采场。由于华泰公司煤矸石充填料浆配比试验正在进行中，其关键技术参数尚不能确定，因此暂按孙村煤矿煤矸石似膏体充填料浆技术参数进行相关计算与初步设计，待华泰公司配比试验完成，关键技术参数确定后，再进行详细理论计算与方案设计。煤矸石似膏体胶结充填料浆配比参数骨料煤矸石，粒径小于水泥粉煤灰煤矸石质量比质量浓度复合减水剂添加量水泥与粉煤灰质量和百分比。推荐配比充填浆体物理力学参数指标充填体强度不低于泌水率低于混合固料密度式中水泥密度，粉煤灰密度，煤矸石密度，。混合固料中值粒径根据水泥粉煤灰煤矸石中值粒径和配比情况，可以估算出混合固料中值粒径为。浆体体重体积浓度体积水砂比水泥水泥罐车压气卸料水泥仓计量与输送煤矸石破碎煤矸石堆场计量与输送搅拌管道自流输送充填采场粉煤灰罐车压气卸料粉煤灰仓计量与输送水计量与输送建材厂中碎充填工艺流程华泰公司煤矸石似膏体充填工艺流程如图所示。图华泰公司煤矸石似膏体充填工艺流程图在煤矸石山附近建立粗碎研究背景及目的和意义山东华泰矿业有限公司以下简称华泰公司是山东新汶矿业集团所属主力矿山之，煤炭储量万，三采区是华泰公司主要采煤工区，位于井田东北部，采区范围东至矿井边界，边界线为秦煤柱线，西部至付断层，浅部为秦与付断层交汇处，深部至花断层。南部为秦及付断层，北部为付断层，三采区面积。地面标高，埋藏深度约。式中清水水力坡度，按下式计算∶清水摩擦阻力系数，按下式计算∶管道敷设系数，取将各有关参数代入式，得∶沉降阻力系数按下式计算∶充填料平均粒径，即。颗粒平均沉降速度第级颗粒沉降速度为计算，引入系数如果第级粒径为，当时，当时，当时，当时，第级粒径产率颗粒形状系数，对于尾砂和人工砂，。煤矸石颗粒平均沉降速度为表。表煤矸石颗粒沉降速度计算结果粒径密度粉煤灰将有关参数代入式，得将有关参数代入式，得。陕西省水利科学研究院公式将有关参数带入上式，得最终砂浆水力坡度砂浆水力坡度取最大值，即将有关参数代入式，得最大允许充填倍线。由此可知，因此，似膏体可以顺利自流输送至充填地点。由于充填系统垂直高度为，因此在华泰公司煤矸石似膏体充填配比和管路系统下，最远输送管道总长度为，扣除三二轨道下山斜长转折段长度和垂直段长度，最远水平距离可达。效益评价华泰公司煤矸石似膏体充填虽然增加了充填成本，但可以提高资源回收率，从而具有较高经济效益。该项目最大优势还在于解决了煤矸石占地污染环境问题，环境效益和社会效益显著。矿物均属于层状结构硅酸盐，这是煤矸石矿物成分个特点。煤矸石化学成分不稳定，不同地区煤矸石成分变化较大，其主要化学成分是和。其次为和等。此外，也常含有少量和等金属元素。分析煤矸石物理力学性质及化学成份组成表表和图图，可以得出如下结论表充填料物理力学性能表充填料密度松散干密度渗透系数中值粒径，水上休止角水下休止角煤矸石粉煤灰注分子为干样松散干密度，分母为水中沉积时松散密度中值粒径粒级组成曲线上累积含量时对应颗粒粒径表充填物料不同粒径组成表充填料煤矸石粉煤灰表充填料压缩参数测定结果览表充填料压缩系数压缩模量煤矸石粉煤灰表充填材料化学研究背景及目和意义山东华泰矿业有限公司以下简称华泰公司是山东新汶矿业集团所属主力矿山之，煤炭储量万，三采区是华泰公司主要采煤工区，位于井田东北部，采区范围东至矿井边界，边界线为秦煤柱线，西部至付断层，浅部为秦与付断层交汇处，深部至花断层。南部为秦及付断层，北部为付断层，三采区面积。地面标高，埋藏深度约。可采煤层为二四七九十五十九层煤，现主要开采二层和十五层煤。地下矿山采矿活动，不可避免留下大量采空区，如果未及时进行处理，采空区规模越来越大，会造成采空区顶板岩层突然垮落，不仅危及井下作业安全，而且会引起上覆岩层甚至地表定和变形，严重时会导致地表塌陷地裂缝等重大地质灾害，对地表建构筑物造成严重破坏。由于华泰公司三采区开采范围内地表为村庄和农田，且铁路线近似南北莱麻公路近似东西横穿矿区，属典型三下建筑物下，铁公路下，水体下资源。对这部分煤炭资源不能采用常规陷落法开采，必须寻求能够限制地表移动和变形新型采矿方法。充填采矿法由于能够确保三下开采安全，最大限度地回收矿产资源，保护地下地表环境，在有色金属矿山和贵重金属矿山得到了广泛应用。近些年来，由于充填材料充填工艺管道输送装备和技术不断进步，充填成本不断降低，充填效率不断提高，其优势日渐突出。随着煤炭价格持续在高位运行，该方法在地下煤炭矿山推广应用已成为发展趋势。鉴于华泰公司三采区煤层是典型三下资源，为保证地表建构筑物安全，充填采矿法应该是该部分资源开采首选方法。另方面，由于多年强化开采，华泰公司在地表堆积了大量掘进产生煤矸石，煤矸石山位于城镇范围内，不仅占用大量宝贵土地资源，而且造成城镇环境和地下水污染。如果能够将这部分煤矸石彻底消化，不仅可以恢复宝贵土地资源，创造显著经济效益，而且会对保护环境创建绿色矿山作出重大贡献。为解决矿山堆存煤矸石出路，华泰公司建成了利用煤矸石制作建筑用砖建材厂，但其处理煤矸石能核准通过，归档资料。未经允许，请勿外传,力有限。如果能将煤矸石作为充填骨料，添加胶凝材料形成胶结充填料浆充入井下采煤工作面，不仅可以彻底解决华泰公司三下资源安全开采技术难题，而且为煤矸石提供条新处理途径，经济效益环境效益和社会效益显著，项目符合国家节能减排政策要求。虽然中南大学和新汶矿业集团孙村煤矿合作开展了城镇下煤柱开采煤矸石似膏体管道自流充填综合技术研究，建成了孙村煤矿煤定性尚好。十五层煤十五层煤以上已开采完成，根据实际揭露平均煤厚左右，以下煤厚，平均，开采上限为，下限为，平均走向长度，倾斜长度，面积，煤层倾角。顶板岩性及稳定性与二层煤基本致。充填范围充填采煤方式与充填系统能力确定充填范围和充填采煤方式充填范围华泰公司三采区主采煤层为二层