极薄煤层综采工作面智能充填系统设计与应用

摘要：

目前通常采用原矸、风动泵送等充填技术对极薄煤层采空区进行充填,充填系统设计功能较为单一,缺乏多系统之间的联动,无法实现矸石的智能分选与工作面连续充填.针对上述问题,以内蒙古鄂尔多斯市新矿集团长城煤矿1901N综采工作面为研究背景,设计了极薄煤层综采工作面智能充填系统.该系统包括煤矸智能分离破碎与长距离连续运输系统、连续泵送充填系统,并配套与连续泵送充填系统相适应的充填模板支架.开采后井下的煤矸石首先通过带式输送机运送至煤矸智能分离破碎系统进行分离、破碎与筛选,然后通过管状带式输送机运送至搅拌机混合成充填用混凝土,最后通过高压管路输送至充填口进行充填.通过试验得到了适合长城煤矿极薄煤层综采工作面沿空留巷及架后采空区的充填材料的最佳配比及相应各龄期的抗压强度标准值,确定了以沿空留巷充填为主、架后采空区充填为辅的充填方案.现场实测结果表明:该系统可同时对沿空留巷及架后采空区实施精准充填,提高了充填工效和充填面推进速度,降低了动载对巷道围岩产生的影响,可有效控制巷道变形,充填留巷两帮收敛和顶底板最大移近量分别为133.5、178.2 mm,均在合理控制范围内,满足现场应用需求.

关键词：综采工作面;极薄煤层;矸石;煤矸分离;智能充填;沿空留巷充填;架后采空区充填

所属期刊栏目：47

分类号：TD353(矿山压力与支护)

资助基金：国家自然科学基金U1806209

在线出版日期：2022-01-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：114-120