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煤下铝土矿逐巷充填护顶与置换开采方法

发布于：2024-03-27 08:56:27 来自：环保工程/固废处理

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摘要

我国煤下铝土矿资源储量极其丰富,约占全国铝土矿储量的50％以上,随着国内浅地表铝土矿资源逐渐消耗殆尽,地下铝土矿特别是煤下铝开采将成为铝资源开发的发展趋势和必然选择。针对目前煤铝共采过程中存在的岩层活动相互影响问题,提出煤下铝土矿逐巷充填护顶与置换开采方法:将每个铝土矿柱划分为多条采巷,采巷开采完毕后立即充填以达到及时护顶与控制岩层活动的目的,每条采巷按设计顺序依次进行开采与充填作业,实现铝土矿柱与充填体的置换开采,最终保障铝土矿与上部煤层均正常开采。研究成果成功应用于山西华兴铝业有限公司奥家湾铝土矿,充填接顶效果良好,顶底板位移量控制在20 mm以内,可有效控制铝土矿采后的岩层活动,保障上覆煤层连续性,实现煤下铝土矿对上覆煤层的保护性开采;充填后能及时有效护顶,提高采场整体稳定性,解决常规铝土矿软弱直接顶控顶的技术难题;铝土矿采出率由45％提高至78％,矿石贫化率控制在5.06％,且充填设备小型化、便携化,安装在井下,占地面积小,成本低,整体技术经济效益显著。形成了一套适应于现场的完整的逐巷充填护顶与置换开采技术体系,技术可行、经济性好,可为实现煤铝共采提供技术支持,具有较大的推广应用前景。

创新点

1. 针对煤铝共采过程中存在的岩层活动相互影响的问题，提出了煤下铝土矿逐巷充填护顶与置换开采方法，阐明了该方法的技术原理、现场试验工艺及参数确定方法。

2. 开展了煤下铝土矿逐巷充填护顶与置换开采现场工业性试验，铝土矿采出率由原45%提高至78%，成功解决了常规铝土矿软弱直接顶控顶的技术难题，有效控制了铝土矿采后的岩层活动，实现了煤下铝土矿对上覆煤层的保护性开采。

部分图表

图2 铝土矿房柱式开采及存在问题

图3 逐巷充填护顶与置换开采方法示意图

图4 逐巷充填护顶与置换开采现场试验工艺

图7 逐巷充填现场施工工序流程

图8 充填体接顶效果

研究结论

1. 本文提出了一种煤下铝土矿逐巷充填护顶与置换开采方法:将每个铝土矿柱划分为多条采巷,采巷开采完毕后立即充填以达到及时护顶与控制岩层活动的目的,每条采巷按设计顺序依次进行开采与充填作业,实现铝土矿柱与充填体的置换开采。在奥家湾铝土矿成功进行工业性试验,形成一套适应于现场的完整逐巷充填护顶与置换开采技术体系,技术可行、经济性好,具有较大的推广应用前景。

2. 本方法充填接顶效果良好,充填胶结体的平均单轴抗压强度可达2.84 MPa,顶底板位移量控制在20 mm以内,可有效控制铝土矿采后的岩层活动,保障上覆煤层连续性,实现煤下铝土矿对上覆煤层的保护性开采。

3. 本方法充填后能及时有效护顶,充填体与原有遗留矿柱形成新的耦合承载体系,共同承担上覆岩层载荷和采掘扰动载荷,提高采场整体稳定性,解决常规铝土矿软弱直接顶控顶的技术难题。

4. 本方法可充分回收铝土矿资源,铝土矿采出率由原45％提高至78％,延长了矿井服务年限;同时在落矿过程中严格控制底板混入厚度不超过20 cm,将铝土矿石贫化率控制在5.06％,大大降低了后续氧化铝生产成本;且充填设备小型化、便携化,安装在井下,占地面积小,成本低,整体技术经济效益显著。

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全部回复（1 ）

只看楼主我来说两句 抢板凳

yj蓝天沙发

好资料，对于煤矿伴生的铝土矿开采具有很好的参考作用，学习啦，谢谢楼主分享

2024-03-28 06:49:28
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