俯采條件下超高水材料充填開采技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、超高水材料是一種新發(fā)明的井下充填材料,其固結(jié)體水體積可達(dá)97％,具備單漿流動(dòng)性好,早強(qiáng)快硬,初凝時(shí)間及固結(jié)體強(qiáng)度可調(diào)等特點(diǎn),充填工藝簡(jiǎn)單,易于組織管理,成本低廉。在其不斷應(yīng)用推廣過(guò)程中,必將會(huì)面臨到更多的復(fù)雜地質(zhì)條件,本文針對(duì)大莊煤礦充填工作面存在俯采段的情況,研究了超高水材料在俯斜開采條件下的充填方法。
　　首先通過(guò)研究?jī)A斜長(zhǎng)壁充填開采采場(chǎng)的支承壓力分布及覆巖活動(dòng)規(guī)律,分析了充填開采情況下影響巖層活動(dòng)的主要因素及相對(duì)的控制手段。

2、得知在俯斜充填開采時(shí),上覆巖層的壓力和充填體自身重力均對(duì)充填體產(chǎn)生向煤壁端的水平應(yīng)力,在向前移架后,充填體未完全凝結(jié)、外側(cè)得不到支撐,充填體易在水平應(yīng)力作用下發(fā)生失穩(wěn)。因此控制充填體的穩(wěn)定是俯采充填成功的關(guān)鍵。
　　其次對(duì)充填體的穩(wěn)定性控制進(jìn)行了研究,建立了充填體的受力模型,對(duì)超高水材料充填體的強(qiáng)度特性和破壞機(jī)理,總結(jié)出充填體穩(wěn)定性與采礦工程、工程地質(zhì)條件及充填體的物理力學(xué)性能有關(guān);提出了控制充填體穩(wěn)定性的技術(shù)方法:提高材料強(qiáng)度、

3、合理的充填高度和寬度、施加外力等。
　　最后,利用上述研究成果在大莊煤礦進(jìn)行了超高水材料俯斜開采充填實(shí)踐,闡述了在俯采情況下充填遇到的難題,系統(tǒng)的分析了超高水材料袋式充填法在俯斜開采條件下的使用方法,包括充填工作面布置、充填步距、充填袋設(shè)計(jì)的選取等,以及實(shí)踐過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和解決方法,并通過(guò)分析充填工作面對(duì)應(yīng)地表下沉觀測(cè)數(shù)據(jù),證明了該充填法充填效果良好。超高水材料在俯采條件下應(yīng)用的成功是充填開采前進(jìn)路上又一重大進(jìn)步,有助于解決我國(guó)