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题名固体充填开采“三效”关系及其优化控制方法
被引量：6
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作者
武中亚
张强
张昊
郑庆学
刘宏军
田秀国
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机构
中国矿业大学矿业工程学院
中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室
开滦(集团)有限责任公司
开滦能源化工股份有限公司
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期3148-3157,共10页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2018YFC0604704)
国家自然科学基金青年基金资助项目(51704273)
国家自然科学基金面上资助项目(52174134)。
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文摘
充填效果、充填效率和充填效益(简称“三效”)3者之间的关系是充填开采理论设计及工程实施过程中难以回避的问题,但目前尚未形成“三效”关系的定量表征方法。针对固体非密实充填和密实充填,提出了“三效”的内涵,给定了“三效”的表征原理,阐释了“三效”优化控制的概念。以充填体在机械夯实作用和采空区覆岩压实作用下逐渐密实的过程为纽带,构建了基于固体密实充填“三效”与充填工艺、充填材料参数和充填体密实状态关系的分析模型。采用理论分析方法阐述了充填效果、充填效率与充填效益之间的相互关系,给出了“三效”的量化表征方法、求解流程和计算公式。基于单因素变量分析方法,研究了夯实次数、单次夯实时间、单个支架落料时间和堆料高度4个充填工艺关键因素以及自然安息角和夯实前容重2个充填材料关键因素对“三效”的影响规律,得到了4种“三效”关系类型。根据“三效”关系变化规律并结合充填开采关键参数设计流程进一步提出了针对固体密实充填的“三效”优化控制方法。针对唐山矿T3292充填工作面的“三效”分析表明:充填开采过程中实施了富余的夯实次数,降低了充填效率和效益,建议优化充填材料并减少夯实次数,从而在保证充填效果的同时实现较高的充填开采效率和效益。
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关键词
固体充填
充填效果
充填效率
充填效益
充填工艺
精准控制
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Keywords
solid backfilling
backfilling quality
backfilling efficiency
backfilling benefit
backfilling process
precise control
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分类号
TD821
[矿业工程—煤矿开采]
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