超高水充填材料

超高水充填材料

超高水充填材料是一种新型的地下水治理材料，具有很高的吸水性能和稳定性，被广泛应用于地下水治理、地铁隧道施工、地下管道维修等领域。本文将介绍超高水充填材料的特点、应用及施工方法。

首先，超高水充填材料具有极强的吸水性能。它可以在短时间内吸收大量的水分，并形成一种坚固的胶状物质，能够有效地阻止地下水的渗透。这种特性使得超高水充填材料成为地下水治理的理想选择，能够有效地解决地下水涌入、地下管道渗漏等问题。

其次，超高水充填材料具有良好的稳定性。在吸水后，它能够迅速固化成坚固的胶状物质，不会因外力挤压而变形或破裂。这种稳定性使得超高水充填材料在地铁隧道施工、地下管道维修等工程中得到广泛应用，能够有效地防止地下水对工程的影响。

此外，超高水充填材料施工方法简单、快捷。只需将材料撒布在需要处理的地方，然后加水使其吸水固化即可，不需要复杂的设备和工艺。这大大提高了施工效率，减少了人力和物力成本，是一种非常便捷和实用的地下水治理材料。

总之，超高水充填材料具有极强的吸水性能和稳定性，适用于地下水治理、地铁隧道施工、地下管道维修等领域。其施工方法简单、快捷，能够有效地解决地下水渗透问题，是一种非常理想的地下水治理材料。

通过本文的介绍，相信大家对超高水充填材料有了更深入的了解，希望能够在实际工程中得到更广泛的应用。

Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．５２６　Ｆｅｂｒｕａｒｙ．２０１３　现代矿业　ＭＯＲＤＥＮ　ＭＩＮＩＮＧ　总第５２６期　２０１３年２月第２期　

大倾角厚煤层超高水充填试验研究　

曹卫中　冯光明　李乃梁　郭楠楠　（１．新光集团淮北刘东煤矿；２．中国矿业大学矿业工程学院）　

摘　要针对新光集团淮北刘东煤矿煤层倾角较大、煤层较厚的情况，根据超高水充填材料性　

能的特点，提出了采煤工作面采用跳采方式、预留煤柱开放式充填工艺。试验研究确定了工作面推　

进距离为１５　ｍ，留５　ｒｎ煤柱作为充填的挡浆墙。试验结果表明，在大倾角、厚煤层和顶板较破碎等　复杂地质条件下，预留煤柱开放式超高水材料充填开采技术显示出较好的适用性，具有良好的技　

术、经济和社会效益，为类似条件下的煤矿“三下”开采提供了重要借鉴。　

关键词超高水材料　大倾角　厚煤层预留煤柱充填步距　

采动沉陷对矿区环境构成了严重危害，主要表　现在：煤炭被采出后，采出空间上覆的岩层失去支撑　而向采空区内逐渐移动、弯曲和破坏，从而引发土地　沉陷灾害。地表沉陷带来的破坏已涉及到工业、农　业、交通运输、环境保护、生态平衡等各方面。在建　筑物下、铁路下、水体下、承压水体上（简称“三下一　上”）进行煤炭资源开采时引发的问题最直接也最　为突出。我国煤炭资源的另一特点是“三下”压煤　比较普遍。一方面，随着国家工业建设的发展，“三　下”压煤量在不断增加；另一方面，随着矿井开采，　矿井资源在逐年减少。老矿区如不进行“三下”开　采，尤其是村庄下采煤，将面临矿井关闭的局面；新　矿区如不进行统筹规划、协调“三下”压煤开采问　题，就很难保证矿区的可持续发展。　淮北新光集团刘东煤矿的煤层地质条件比较特　

殊，煤层倾角很大，煤层也比较厚。针对刘东煤矿特　殊的煤层地质条件，对超高水材料充填开采工艺进　行试验研究，提出了预留煤柱开放式超高水材料充　填开采工艺方法。　ｌ试验工作面概况　北７１００５工作面位于北七采区的右侧，因为是　试验性充填开采，选择的工作面地面为农田。工作　面走向长平均为１９４　ｍ，倾斜长平均为１１０　ｍ，开采　山西组１０煤层，煤层厚度为２．８～３．６　ｍ，平均为　３．２　ｍ，平均倾角为２８。，倾斜面积为２１　３３９　ｍ　，容重　

ｌ２８　益堪ｊｉ；斜披　２０１３年第５期　

煤矿塌陷区超高水材料填充复垦环境效应技术研究　

李允生，张涛，韩希才　

（山东能源临沂矿业集团田庄煤矿，山东济宁２７２１０３）　

摘要超高水材料在塌陷区复垦和环境效应上的成功，既实现了开发利用超高水材料在充填复垦技术方面的研究，又达到了节支降耗，充填　复垦，节约土地资源，提高了土地的重复利用和资源的解放。　关键词超高水材料塌陷区　充填　中图分类号ＴＤ８８　文献标识码Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ￣１００５—２８０１．２０１３．０５．７６　

１　煤矿塌陷区超高水材料填充复垦的必要性　

随着煤矿资源的大规模开采，煤矿开采造成的地　

表塌陷面积也日益扩大。至２００９年底，济宁矿区因采　

煤造成土地塌陷达３５万亩，且以每年３万多亩的速度　

递增。因此，探讨济宁矿区超高水材料填充塌陷区的　

土地复垦，对当地经济和建设的发展乃至全国其他矿　

区的塌陷土地复垦都具有重要意义。　

２超高水充填材料的基本性能　

２．１　超高水材料简介　

２００８年底田庄煤矿与中国矿业大学合作，利用超　

高水材料特性实施充填开采，成为国内首家独创该项　

技术的薄煤层生产矿井。其技术特点：　

超高水材料由Ａ、Ｂ主料和ＡＡ与ＢＢ辅料构成。　

Ａ料以铝矾土、石灰石、石膏等按一定的比例混合烧制　

而成，Ｂ料以石膏、添加剂等材料按一定的比例混磨而　

成，辅料ＡＡ为复合缓凝剂，辅料ＢＢ为复合速凝剂。　

按照一定的配比，Ａ与ＡＡ、Ｂ与ＢＢ分别加水制成Ａ浆　

液和Ｂ浆液，将Ａ浆液和Ｂ浆液混合即可在一定时间　

内凝固，水体积可达９５～９７％。　

超高水材料的基本性能具体表现为：　

（１）流动性好。未混合前的两种浆体以水为主要　

成分，不具有凝聚性。　

（２）初凝时间可控。混合后的两种浆液凝聚时间　可人为控制，一般初凝时间为：０．５～２ｈ。　

（３）凝固后稳定性良好。超高水充填材料充填体　

抗压强度一般为０．２～１．０ＭＰａ。超高水材料的固结产　

物主要是钙矾石，其基本结构单元为｛ｃａ　［Ａｌ（ＯＨ）　］　

煤矿充填开采技术现状和建议

摘要：在我国现代社会生产力水平不断提升的背景下，工业生产、发电生产等对于煤炭资源的需求总量提高，为了满足生产需求，需要提升煤矿开采效率。在煤矿开采过程中，需要加强对开采技术的创新与优化，其中充填开采技术具有良好的作用，但是当前该技术的具体应用还存在着一些问题，需要对充填开采技术进行调整。因此，本文将对煤矿充填开采技术现状方面进行深入地研究与分析，并结合实践经验总结一些措施，希望可以对相关企业有所帮助。

关键词：煤矿生产；开采效率；充填开采技术；技术现状；建议措施

在我国煤矿行业发展过程中，传统的开发利用方式造成严重的资源浪费，且会对环境造成负面影响。为了有效治理矿区环境、提升开采效率以及降低开采引起的环境污染，提出了绿色煤矿开采的理念，其中充填开采技术具有良好的应用效果，能够有效降低煤矸石、粉煤灰等固体废弃物的排放，还能够降低开采对环境产生的污染与破坏，进而提升煤炭资源回采率与利用率，是一项科学的煤矿开采技术，所以需要准确掌握该技术的应用要点，结合应用现状对技术进行创新优化。

1煤矿充填开采技术现状分析

1.1煤矸石充填开采技术

煤矿矸石充填开采技术，是将井下采煤、掘进生产过程中产生的矸石与地面洗选期间产生的矸石，利用机械破碎方式进行处理，通过固体物连续输送系统将矸石输送到井下的一项技术，经过输送机运输到地面，最后通过刮板式运输机、充填一体化液压机设备等对采空区进行充填，结合捣实机对其进行多次夯实，能够实现对采空区的密实充填。矸石开采选择的主要填料为煤矸石，该材料来源广泛，成本较低，能够实现对煤矸石的二次利用，将闲置的煤矸石再次使用，且该处理方法流程简单，具有良好的稳定性，在我国许多矿区中具有广泛的应用，但是该充填技术的密实度相对较低，一般只能够达到80%左右，降低地表沉降的效果相对较差[1]。

1.2膏体充填开采技术

在煤矿开采生产中，膏体开采技术的应用较为普遍，是指将产生的煤矸石、电厂产生的粉煤灰、工业炉渣等固体废弃物，在地面加工成为不需要经过脱水处理、类似牙膏状的浆体充填材料，之后对其进行加压处理，通过充填管道将其输送到井下，在合适的时间将采空区进行处理。膏体充填材料主要为煤矸石、水以及胶凝材料，膏体充填料浆的质量分数一般咋子70%左右，具有不分层、不沉淀以及不离析等多项优势，且输送较为便利；膏体材料的泌水率较低，工作面环境较好，早期具有较高的强度，整体密实度能够得到保障，可以有效降低地表下沉与变形。但是在该技术应用过程中，充填系统相对较为复杂，前期需要投入较多的资金，且膏体料浆输送管道容易出现堵塞问题，影响充填效率与安全性，需要对该充填技术进行进一步优化。