李毛,赵磊,韩泰然

• 1:中国平煤神马控股集团有限公司
• 2:平顶山天安煤业股份有限公司
• 3:炼焦煤资源绿色开发全国重点实验室

摘要(Abstract)：

针对平煤十一矿千米深井复合顶板大采高充填面临单轮超大充填空间稳定性控制及矸石固废处置效率低的技术难题，提出了综采架后矸石-膏体协同充填技术，设计了大流量两级泵送分段交替充填工艺及“膏体材灌注+矸石骨料抛投”序贯作业模式，开发了矸石-膏体协同充填液压支架及高强度机械化自移式隔离挡墙，优化了矸石-膏体协同充填材料配比，建立了矸石-膏体协同充填覆岩承载力学模型，得到了体积应变-级配-围压耦合方程，解析了矸石-膏体充填协同承载系统稳定性判据，研究了深井大采高矸石-膏体协同充填覆岩移动变形特征，揭示深部大采高矸石-膏体协同综采充填覆岩承载机理。研究表明：膏体基材煤矸石52%、粉煤灰20%、胶凝材料8%、水20%，复合体积30%级配指数n=0.5矸石的骨料，总矸石体积占比63%，混合充填体28 d强度达2.8 MPa；矸石-膏体协同充填体呈现线性快速变形、非线性缓变和压实稳定三阶段变形特征；矸石-膏体协同充填工作面覆岩应力呈现应力降低区、平缓区和增高区“三区动态演化”规律；协同充填顶板最大下沉139.5 mm，相比非协同充填降低了72%；现场实测结果表明矸石-膏体协同充填覆岩未出现显著离层扩展，地表移动变形量较小，矸石-膏体协同充填覆岩控制效果良好。

关键词(KeyWords)： 千米深井;复合顶板;矸石-膏体协同充填;覆岩承载机理;覆岩应力演化

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金面上项目(52174130)

作者(Author): 李毛,赵磊,韩泰然

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