王云搏,张强,孟国豪,等. 固体充填开采充填材料选择设计方法研究[J]. 采矿与岩层控制工程学报,2022,4( 3 ):033035.
WANG Yunbo,ZHANG Qiang,MENG Guohao,et al. Selection method of filling materials for solid filling mining[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering,2022,4( 3 ):033035.
固体充填开采充填材料选择设计方法研究
王云搏1,2,张 强1,2*,孟国豪1,2,张 昊1,2,王高峰1,2,郑庆学3,田秀国4,尹宝杰4,马国平5
(1. 中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 221116;2. 中国矿业大学 深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏 徐州 221116;3. 开滦( 集团 )有限责任公司,河北 唐山 063006;4. 开滦能源化工股份有限公司,河北 唐山 063006;5. 开滦股份范各庄矿业分公司,河北 唐山 063006 )
摘 要:充填材料是保障充填效果、控制充填成本的重要影响因素。总结了现有固体充填材料基本类型及其物理力学性质;阐述了固体充填材料影响岩层控制效果的机理;基于“三下”开采、坚硬顶板下开采、房式煤柱回收以及矸石处理等充填开采工程的需求,对应设计了建筑物变形、导水裂隙带发育范围、坚硬顶板能量释放、房式煤柱稳定以及矸石处理量等5类评估指标;建立固体充填开采充填材料选择设计流程,以工程需求为目标,以充填体充实率为连接核心,指导固体充填材料选择设计,实测充填材料充采质量比和实际充实率,监测反馈调节充实率,形成了固体充填开采充填材料选择设计方法。唐山某矿建筑物下F5001工作面工程实践表明,设计2.5~50 mm的矸石作为固体充填材料,最大沉降量为61 mm,保护了地表建筑物,取得了良好的充填效果。研究结果可为矿井选择充填材料提供设计参考。
关键词:充填开采;材料选择;设计流程;充实率
基金项目:国家自然科学基金项目面上资助项目( 52174134 );中央高校基本科研业务费专项资金资助( 2021GJZPY12 )
作者简介:王云搏( 1998— ),男,湖南衡阳人,硕士研究生。E-mail:wyb9611@163.com
通信作者:张 强( 1986— ),男,湖北宣恩人,副教授,博士。E-mail:leafkky@163.com
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