煤礦老空區(qū)粉煤灰充填技術(shù)應(yīng)用

　　一、項(xiàng)目背景

　　過去，煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，生產(chǎn)規(guī)模小，工藝落后。在上個(gè)世紀(jì)八十年代，全國煤炭市場(chǎng)疲軟，地方煤炭開采實(shí)施“有水快流”的政策，有些煤礦采用落后的“房柱式”或“殘柱式”打眼放炮采煤方法，生產(chǎn)技術(shù)裝備水平低，生產(chǎn)工藝落后，以掘代采，采掘不分。

　　粉煤灰為電廠煤炭燃燒后的主要產(chǎn)物，且現(xiàn)在對(duì)粉煤灰的開發(fā)利用有限，若不及時(shí)處理對(duì)環(huán)境污染較大。

　　近年來，隨著開采強(qiáng)度的不斷加大，很多礦井逐步進(jìn)入房柱式采空區(qū)上開采。但蹬空開采存在一定的安全威脅，以粉煤灰為主的充填材料，價(jià)格低廉，且強(qiáng)度滿足要求，具有一定的先進(jìn)性。

　　二、研究內(nèi)容

　　1.基本原理

　　通過在老空區(qū)上覆地面施工鉆孔將水泥、粉煤灰混合漿液注入采空區(qū)和上覆巖層的裂隙中。混合漿液經(jīng)過固化、膠結(jié)形成結(jié)石體，對(duì)上覆巖層形成支撐作用，阻止采空區(qū)上覆巖層的冒落。

　　2.關(guān)鍵技術(shù)

　　保證上覆煤層回采過程中，采空區(qū)以上巖層能夠有效地承受采動(dòng)影響的荷載，不產(chǎn)生下沉和變形，合理確定采空區(qū)治理水泥、粉煤灰注漿標(biāo)準(zhǔn)。

　　3.工藝流程

　　4.主要參數(shù)指標(biāo)

　　老空區(qū)治理水泥、粉煤灰注漿設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為：

　?、僮{材料配比：水泥∶粉煤灰=3∶7;

　　②漿液充填率：≥85%;

　?、蹪{液結(jié)石率：≥85%;

　?、軡{液結(jié)石強(qiáng)度：1.5～2.0MPa;

　?、葑{結(jié)束壓力：2～3 MPa。

　　三、應(yīng)用效果

　　某礦老空區(qū)未填充前，6號(hào)煤層受蹬空煤量92萬噸,無法回采。

　　該礦根據(jù)老空區(qū)分布情況，設(shè)計(jì)在每個(gè)較大老空區(qū)施工一個(gè)注漿鉆孔，通過地面注漿填充老空區(qū)，根據(jù)煤層傾角，部分老空區(qū)采用自溜填充，共施工10個(gè)注漿孔，合計(jì)1729.8m，注漿49104.5m3。合計(jì)費(fèi)用726萬元。

　　老空區(qū)充填后，可多采出煤炭92萬噸，按照目前成本測(cè)算，每噸煤利潤約100元，可創(chuàng)造利潤9200萬元，扣除成本費(fèi)用726萬元，可現(xiàn)實(shí)利潤8474萬元。

　　四、推廣應(yīng)用

　　通過老空區(qū)填充，有效確保了蹬空工作面的安全回采，同時(shí)有效對(duì)粉煤灰進(jìn)行利用。該技術(shù)適用于煤層層間距較小，且下伏老空區(qū)面積較大，上覆煤層回采存在蹬空威脅的礦井。