超高水充填材料在煤礦中的應(yīng)用

超高水充填材料在煤礦中的應(yīng)用

隨著城市發(fā)展的逐步加快，人們的生活水平得到提高，人們的基本生活需求變得越來越大。因此，中國的礦產(chǎn)工程必須加強對礦產(chǎn)工具的開采，以滿足人們的能源需求。但是傳統(tǒng)的采礦方式不僅會對環(huán)境造成較大的污染、安全性也不夠高，由此，超高水充填材料的出現(xiàn)，不僅讓工程施工環(huán)境的安全得到維護，還對資源的可持續(xù)發(fā)展起到了支撐作用。1在采礦工程中使用的材料是這種材料1.1采礦工程充填技術(shù)在采礦工程中，使用充填工藝目的是讓礦產(chǎn)開采工作對地面造成的凹陷危害得到有效預(yù)防與緩解，因為地下開采活動可能會造成地層、地質(zhì)構(gòu)造出現(xiàn)斷裂或是錯位等情況，同時此項操作可減輕開采活動對井下巷道與工作面造成的影響，促進采礦工作的順利與安全。同時，工作人員操作充填工藝對礦區(qū)的環(huán)境進行改善，還可讓巷道得到維護，提升通風(fēng)效果，可以有效緩解采礦工程操作對環(huán)境造成的壓力，實現(xiàn)綠色開采。通常情況下，可以選擇的傳統(tǒng)充填材料主要有砂石、碎石、工業(yè)廢渣等，同時充填方式主要有水利輸送、充填管路輸送等方式。如果技術(shù)操作人員選擇水利輸送的方式，需要承擔(dān)較為復(fù)雜的人為操作工序。同時，此種輸送方式需要消耗大量的充填材料，最重要的一點是容易在輸送的過程中發(fā)生充填管路堵塞問題，解決過程中還需占用大量的維修與輸送資金，因此此種方式并未得到大范圍推廣。而超高水填充材料顆粒粒徑較小，同時具備較好的漿液流動性能，操作工藝上也較為簡單，對技術(shù)操作人員的要求不高，便于操作。在用料量上也相對較少，因此可以節(jié)約大量的材料成本，由此可以得出的結(jié)論是超高水充填材料具備諸多應(yīng)用優(yōu)勢。尤其是在仰采方式下，可以獲得更好的應(yīng)用效果，可以提升礦區(qū)排場的工作效率與礦產(chǎn)開采量，并對環(huán)境進行更好的保護。1.2在采礦過程中的應(yīng)用操作超高水充填材料工藝對采礦工程空巷進行填充，可以保障空巷恢復(fù)原巖狀態(tài)。與此同時，空巷原本的工作面會被超高水充填材料替代，這可有效節(jié)約人力與資金，對空巷進行維護。與此同時，節(jié)約出的大量時間也可用于礦區(qū)開采，增加采礦企業(yè)的經(jīng)濟效益，最為重要的一點是空巷與工作面之間的煤柱脫落、垮塌問題可得到有效治理，讓空巷的作業(yè)面承載力依然維持在較高的水平之上。才采礦工程中，工作面經(jīng)過空巷時，技術(shù)人員可以利用采礦機對充填體進行切割，而擁有良好變形性能的超高水充填材料，可利用自身的承載能力對基本頂進行支撐，保障充填體墻壁的完整，并保證其依然擁有較大的承載能力，預(yù)防冒頂事故出現(xiàn)。與此同時，超高水充填材料還具備良好的流動性與滲透性，因此能夠有效滲透到空巷圍巖的裂縫中，對這些裂縫進行填充。填充好后，經(jīng)過一段時間的風(fēng)干、凝結(jié)，可擁有較好的凝結(jié)體黏性，形成支撐性較強的網(wǎng)絡(luò)骨架，均勻的穿插在空巷圍巖中，讓破碎的圍巖重新連接成一個整體，防止圍巖出現(xiàn)冒頂事故。1.3在注漿錨點應(yīng)用中的應(yīng)用在采礦巖層防水工程中需要使用注漿法對水滲透問題進行處理，通常情況下，常見的注漿材料包括石灰、黏土、水泥漿、高分子有機化學(xué)漿液等。這些注漿材料在實際應(yīng)用過程中各有各的優(yōu)勢，也各有的缺點。石灰、黏土等注漿材料顆粒粒徑較大，同時凝固體強度也不算高。實際注漿過程中可注性較差，因此，注漿面很容易出現(xiàn)垮塌凹陷等問題。一旦出現(xiàn)這些問題，巖層防水工程效果不僅會受到影響，還有可能給工程施工技術(shù)人員的生產(chǎn)工作帶來危險;高分子有機化學(xué)漿液在防水性能層面優(yōu)勢較為突出，但缺點是成本高，不利于大范圍的注漿使用;水泥水玻璃漿成本較低，同時在實際應(yīng)用過程中可獲得良好的防水效果，但是缺點是固化體如果長期在水中浸泡或受水分侵蝕，會出現(xiàn)脆裂問題。這種問題的出現(xiàn)會導(dǎo)致漿體凝固強度大幅下降，一旦脆裂，巖層防水工程滲漏問題就會再次出現(xiàn)，所以技術(shù)人員不得不多次操作注漿工藝，不僅會耗費大量的人力物力，也會導(dǎo)致工藝成本大幅增加。此時使用超高水充填材料，可避免以上問題的出現(xiàn)。因為這種材料具備良好的黏性、漿體流動性，不僅可以迅速地滲透到細小的裂縫中，還能對漿液凝固時間進行科學(xué)調(diào)控。漿體在裂縫中的流動，不會出現(xiàn)分層離析問題，而一旦固化，也基本不會伴隨大幅收縮問題，因此可賦予結(jié)石更強的抗?jié)B性，由此可見，超高水充填材料在實際應(yīng)用過程中，綜合效能最好，值得大范圍推廣使用。最重要的一點是，此種材料來源廣泛、價格低廉。2天竺葵研究方向與未來2.1圍巖環(huán)境共性機理專業(yè)的技術(shù)人員在對此充填材料進行研究時，可以對其應(yīng)用的環(huán)境進行范圍開發(fā)，如不同的圍巖環(huán)境下，其共性機理是否可以得到更加深入的開發(fā)，進而讓此項技術(shù)的相關(guān)理論得到充實。進而提升其機械化操作水平，讓技術(shù)準(zhǔn)備的時間得到縮減。2.2擴展膠結(jié)充填域深入研究猜中材料的性能與應(yīng)用特點，可讓其工業(yè)領(lǐng)域的膠結(jié)充填范圍得到擴展。通過深入的研究對比，可以發(fā)現(xiàn)其基本性能與特點主要涵蓋以下幾個方面的內(nèi)容:固結(jié)體力學(xué)規(guī)律、煤矸摻入量以及膠結(jié)性能等。2.3充填材料與技術(shù)的科學(xué)與有效性提升此材料的實際應(yīng)用雖然已經(jīng)有很多優(yōu)勢點，但是通過深入性的技術(shù)開發(fā)與研究，相信此項中充填材料與技術(shù)的價值將會得到更大跨度的提升，如其在防滅火環(huán)節(jié)以及預(yù)充空巷開采環(huán)節(jié)的技術(shù)應(yīng)用，技術(shù)使用參數(shù)的科學(xué)與有效性提升。3