全充填式注浆法是在地表利用地质钻机钻至采空区煤层底板,充填站,通过注浆泵、注浆管、纯水泥浆或粉煤灰水泥混合浆液注入采空区冒落带及其上覆岩层裂隙中,浆液经过固化、胶结岩层裂隙带,与注入冒落带内的浆液形成石体,提高了岩石的结构强度,对采空区上覆岩层形成支撑作用,进而保证了路基的稳定。全充填式注浆法治理煤矿采空区的理论基础源自于水利水坝注浆的工程实践。水利工程对坝基裂隙采用的是高压劈裂式注浆法,在高压的作用下使受注基岩裂隙劈开,浆液进入基岩裂隙,裂缝而固结,从而使大坝坝基固为一体。
膏体经管路泵送到煤矿井下待充填区域后,由于胶结材料的作用可以在短时间内就能够凝结固化到能够自稳并达到脱模条件、达到预定的支护强度,特殊情况下,即使充填体局部达到强度极限破坏后,整个充填体仍具有较高的承载性能。
膏体充填形成大体积固化体,有利于控制充填材料中物质的溶出与迁移,不会对地下水资源造成影响。采空区采用膏体全部充填后,顶底板岩层不会出现结构性破坏,不改变顶底板地下水系结构,也有利于控制和限制充填材料中物质的迁移和影响。
矿井充填站可以使用水力输送。在地面充填制备站,经过充填管路利用倍线自重输送或用泵将水砂充填或胶结充填材料送往井下采场进行充填。
充填站充填系统设计的基本程序是:充填方法选择与要求→充填料选择→充填量确定→充填料输送方法→搅拌制浆能力→给料与计量→充填料制备与仓储规模→系统管理与控制要求等,以此决定设备、器材选型,机械、土建设计与安装要求。
充填站设计时要遵循以下基本原则:
1、充填料要就近选择原则,锰矿充填站出售,要充分利用工业废渣,保护环境,铁矿充填站价格,降低成本。
2、工艺流程与控制简单实用原则。
3、制浆能力与管道流量保持一致原则,设置必要的人工或自动控制措施,尽可能做到满管输送。
水砂充填
水砂充填是将充填骨料加水制成质量浓度较低的砂浆,利用管道、溜槽、钻孔等自流输送到待充填地点进行充填的工艺。在水砂充填中水仅仅作为输送物料的载体,充入采空区后,充填料留在采空区,水渗滤出去,沿巷道水沟流入水仓,通过排水和排泥设施将渗滤出的清水和随清水流失的细泥排出地表。
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