短壁矸石胶结充填开采技术与应用
路彬
张新国
李飞
张保良
庞振忠
摘要：针对我国煤矿“三下”压煤量大、村庄搬迁困难,长壁充填开采投资大、地质条件适应性差、采充相互干扰等问题,通过理论分析、室内试验、数值模拟和现场实测等手段,提出了短壁矸石胶结充填技术,研究了材料配比、支巷参数、围岩应力场演化和地表变形规律,主要结论如下:①充填浆料最佳配比为1∶1.5∶4,与矸石1∶2混合后充填支巷;②基于极限强度理论确定支巷最佳宽度为5 m;③数值模拟表明:开采过程中煤壁超前支承压力峰值为13.1 MPa,开采奇数巷时充填体受力1.6 MPa,开采偶数巷时受力10.4 MPa,顶板塑性区5 m,底板破坏带深度5m,呈现W-波浪形分布;④现场实测表明:支巷超前支撑压力为19.7 MPa,位于支巷前端4.6m,顶底板最大移近量116.3 mm;顶板在0～5.7 m范围内产生少量断裂微裂隙,离层不明显,只发生弯曲下沉,不存在垮落带;⑤充填材料来源广、矸石不外运,实现了采充平行作业.该方法在内蒙古裕兴煤矿得到了广泛的应用,有效缓解了长壁充填开采带来的弊端,以较小吨煤成本,获得较大的经济和环境效益.
关键词：矸石胶结连采连充W-波浪形采充平行作业地表沉陷控制
分类号：TD823.7(矿山开采)
论文发表日期：2017-01-01
页数：9( 7-15 )
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