CN104330107A - 一种固体充填采煤工作面充填质量评价方法 - Google Patents

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李猛
张强
姜海强
薛松
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    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F15/00Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings

Abstract

本发明公开的一种固体充填采煤工作面充填质量评价方法,首先由固体充填采煤应用目的确定固体充填采煤控制对象;其次根据控制对象选取不同充填开采目的下相应的评价指标;然后由工作面工程地质参数及控制对象,确定各项评价指标理论要求范围;最后将评价指标理论值与实际值进行对比分析,得出充填工作面质量评价结果。此方法为固体充填采煤工作面充填质量有效地评价提供参考,对确保固体充填采煤的成功实施具有重要意义。特别适用于矸石、粉煤灰等固体充填采煤工作面充填质量评价其评价,其方法简单易行,省时省力,效果好。

Description

一种固体充填采煤工作面充填质量评价方法
技术领域
本发明涉及一种充填采煤工作面质量评价方法,特别是一种适用于矸石、粉煤灰等固体充填采煤工作面充填质量评价方法。
背景技术
固体充填采煤技术作为一种我国自主研发的、能够与环境协调发展的绿色开采技术,将地面矸石、粉煤灰、风积沙等固体废弃物直接充填至井下采空区,在控制采场覆岩移动及地表沉陷的基础上,达到置换建(构)筑物下、水体下、铁路下(三下)压煤、保护地表建筑物及矿区生态环境的目的,有效兼顾了煤矿开采的经济效益与环境效益,获得了广泛的关注及较大规模的推广应用。固体充填采煤工作面充填质量是关系充填成败的关键,目前关于固体充填采煤工作面充填质量还没有一种有效的评价方法,因此,亟需提出一种对固体充填采煤工作面充填质量有效评价的方法,从而实时监测固体充填采煤工作面质量状况,为确保固体充填采煤成功实施具有重要意义。
发明内容
技术问题:本发明的目的是针对现有技术中存在的问题,提供一种评价方法简单、准确的固体充填采煤工作面充填质量评价方法。
技术方案:本发明的固体充填采煤工作面充填质量评价方法,通过对比分析不同固体充填开采目的下的评价指标理论值与实际值来评价充填采煤工作面的充填质量,其具体步骤如下:
(1)由固体充填采煤的应用目的确定固体充填采煤所控制的对象;
(2)根据确定的控制对象选取不同充填开采目的下对应的评价指标;
(3)由工作面工程地质参数及控制对象,确定各项评价指标的理论要求范围;
(4)将评价指标理论值与实际值进行对比分析,得出充填工作面充填质量评价结果。
所述的固体充填采煤应用目的包括建构筑物下采煤、水体下采煤、条带变密实充填、固体废弃物处理、房式煤柱回收;所述的控制对象包括建筑物变形级别、覆岩裂隙发育范围、采煤量、固体废弃物处理能力、顶板稳定性,不同的应用目的对应不同的控制对象;所述的评价指标包括地表变形值、导水裂隙带高度、回采率、充填量、充实率,不同的控制对象对应不同的评价指标;所述充填工作面充填质量评价结果是将工作面充填质量分为达标、不达标两个等级;若所有评价指标均满足各自达标要求,则工作面充填质量达标,否则,不达标。
有益效果:由于采用了上述技术方案,本发明在实际运用时只需根据不同充填目的下的控制对象确定其评价指标,通过实时监测充填采煤工作面评价指标实际值,即可评价充填工作面质量。本发明能为固体充填采煤工作面充填质量有效地评价提供参考,对确保固体充填采煤的成功实施具有重要意义。特别适用于矸石、粉煤灰等固体充填采煤工作面充填质量评价其评价,其方法简单易行,省时省力,效果好,在本技术领域内具有广泛的实用性。
附图说明
图1为本发明固体充填采煤工作面充填质量评价方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述:
如图1所示,本发明的固体充填采煤工作面充填质量评价方法,通过对比分析不同固体充填开采应用目的下的评价指标理论值与实际值来评价充填采煤工作面的充填质量,其具体步骤如下:
(1)由固体充填采煤应用目的,如建构筑物下采煤、水体下采煤、条带变密实充填、固体废弃物处理、或房式煤柱回收,确定固体充填采煤控制对象,如建筑物变形级别、覆岩裂隙发育范围、采煤量、固体废弃物处理能力、或顶板稳定性;
(2)根据控制对象选取不同充填开采目的下相应的评价指标,如地表变形值、导水裂隙带高度、回采率、充填量、或充实率;
(3)由工作面工程地质参数及控制对象,确定各项评价指标理论要求范围;
(4)将评价指标理论值与实际值进行对比分析,得出充填工作面充填质量评价结果。若所有评价指标均满足各自达标要求,则工作面充填质量达标,否则,不达标。
实施例1、以某煤矿CT101充填采煤工作面为例,具体实施步骤如下:
(1)该煤矿CT101工作面位于第四含水层下,应用目的为水体下采煤,煤层开采受“四含”影响严重,为保证工作面的安全开采,选取覆岩裂隙发育范围为控制对象,因此,需严格控制采场覆岩裂隙发育范围;
(2)为防止工作面开采后覆岩裂隙波及第四含水层,选取导水裂隙带高度作为该工作面充填质量的评价指标;
(3)由于第四含水层直接覆盖于基岩地层之上,下方无隔水层,CT101工作面煤层距第四含水层最近为25.6m,因此,需保证充填采煤工作面导水裂隙带高度小于煤层距第四含水层最小距离,确定评价指标理论值为25.6m;
(4)CT101工作面开采后,采用钻孔冲洗液法对覆岩导水裂隙带高度进行监测,实测得到导水裂隙带最大高度为10.5m,小于充填采煤评价指标理论值,保证水体下煤层的安全开采,所以该固体充填采煤工作面充填质量达标。
实施例2、以某煤矿1312充填采煤工作面为例,具体实施步骤如下:
(1)该煤矿1312工作面位于建筑物下,主要为砖混结构的建筑物,应用目的为建筑物下采煤,为保证工作面的安全开采,选取建筑物变形级别为控制对象,因此,需严格控制地表建筑物的变形;
(2)为防止工作面开采后地表下沉值过大,选取地表变形值作为该工作面充填质量的评价指标;
(3)根据充填区域地面村庄建筑物情况,地面建(构)筑物的设防标准的设防标准是:地面村庄等建(构)筑物区域的采动影响控制在I级采动影响范围内,建筑物区域地表最大下沉量控制在250mm以内,地表最大水平变形控制在1.0mm/m以内。因此,需保证充填采煤工作面开采后地表变形值在I级采动影响范围内,确定评价指标理论值:最大下沉量250mm、最大水平变形1.0mm/m;
(4)1312工作面开采后,采上方地表的最大下沉值为163mm,地表拉伸变形最大值为0.4mm/m,地表压缩变形最大值为0.7mm/m,地表倾斜最大值为0.7mm/m。所有村庄建筑群的地表下沉值均小于250mm设防标准;各村庄地表最大变形值均远小于一般砖混结构平房的临界变形值,对各类建筑物的采动损害影响均在I级范围内,不会影响地面各类建(构)筑物的正常使用。因此,评价指标实际值小于充填采煤评价指标理论值,保证建筑物下煤层的安全开采,所以该固体充填采煤工作面充填质量达标。

Claims (5)

1.一种固体充填采煤工作面充填质量评价方法,其特征在于:通过对比分析不同固体充填开采目的下的评价指标理论值与实际值来评价充填采煤工作面的充填质量,其具体步骤如下:
(1)由固体充填采煤的应用目的确定固体充填采煤所控制的对象;
(2)根据确定的控制对象选取不同充填开采目的下对应的评价指标;
(3)由工作面工程地质参数及控制对象,确定各项评价指标的理论要求范围;
(4)将评价指标理论值与实际值进行对比分析,得出充填工作面充填质量评价结果。
2.根据权利要求1所述的一种固体充填采煤工作面充填质量评价方法,其特征在于:所述的固体充填采煤的应用目的包括建构筑物下采煤、水体下采煤、条带变密实充填、固体废弃物处理、或房式煤柱回收。
3.根据权利要求1所述的一种固体充填采煤工作面充填质量评价方法,其特征在于:所述的控制对象包括建筑物变形级别、覆岩裂隙发育范围、采煤量、固体废弃物处理能力、顶板稳定性,不同的应用目的对应不同的控制对象。
4.根据权利要求1所述的一种固体充填采煤工作面充填质量评价方法,其特征在于:所述的评价指标包括地表变形值、导水裂隙带高度、回采率、充填量、充实率,不同的控制对象对应不同的评价指标。
5.根据权利要求1所述的一种固体充填采煤工作面充填质量评价方法,其特征在于:所述充填工作面充填质量评价结果是将充填工作面充填质量分为达标、不达标两个等级;若所有评价指标均满足各自达标要求,则充填工作面充填质量达标,否则,不达标。
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