粉煤灰高水短壁部分充填技术研究与实践

摘要：

针对承压水上、建筑物下开采技术难题,在系统分析粉煤灰高水材料特性、充填工艺和禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录(2008年第2批)“巷道式采煤”的基础上,通过理论分析、室内试验及现场实测等方法,对粉煤灰高水短壁部分充填工作面设计及围岩控制下效果进行了系统研究.主要结论包括:①对粉煤灰高水充填材料发泡机理、材料特性、充填工艺进行了分析;②提出了短壁部分充填工作面设计方法及采-充程序及工艺,数值模拟表明50 m充填联合支撑体与20 m采空区底板塑性区范围为6～8m,顶板塑性区范围10 ～ 12 m;③充填体密实性、原位强度和安全系数表明,充填体与顸板接硕率大于95％,原位强度1.93 MPa,安全系数6.8,粉煤灰高水充填体联合支撑体系能够保持围岩稳定;④充填体和底板变形监测表明,短壁部分充填采场顶板最大下沉量80 mm,底板最大破坏深度8 m,底板隔水层厚度在安全范围之内.在埠村煤矿9111工作面进行了现场实施,相关研究成果可以对类似条件下的煤炭开采提供参考.

关键词：承压水上建筑物下开采、短壁部分充填、充填联合支撑体、底板破坏深度、地表沉陷控制

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分类号：TD823.7(矿山开采)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51574159;中国博士后科学基金资助项目2015M572068;山东省自然科学基金资助项目ZR2014EEM001

在线出版日期：2017-03-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：3016-3023