[01485370]終采工作面架后充填碎矸体力学特性及控项机理研究

① 题来源与背景 本课题来源于辽宁省重点实验室项目（编号：LS2010074）。 煤矸石作为采煤和选煤过程中排出的固体废弃物,占压了大量的生活用地和建筑用地,以及大量的林地和耕地。针对煤矿开采深度不断增加、煤炭资源逐步减少、开采沉陷问题及煤矸石污染环境日益严重、煤炭开采严重影响村庄等地表建（构）筑物的现状,本项目提出集中研究采空区碎矸体充填开采控制覆岩层减缓地表采动沉陷工程的几个关键问题。 ② 技术原理及性能指标 本项目在研究煤矸石的物理力学特性和充填碎矸体的蠕变特性,推导架后采空区充填碎矸体的本构关系,建立充填碎矸体形成的耦合层支撑上覆岩层压力的力学模型和数值模型的基础上,通过确定合理的与地表变形要求相对应的充填碎矸体粒径、充填度等指标,利用采空区充填碎矸体控制覆岩层的移动,进而控制地表移动,以确保地表变形在允许范围之内。 ③ 技术的创造性与先进性 本项目充分利用人为因素,不仅实现了全煤层开采和地面环境的协调,而且有利于矿区环境的稳定和谐发展,具有较明显的学术研究价值。与此同时,分析我国“三下”压煤及开采现状,可以看出煤矿急需用解放这一部分煤炭,而开采方法和对地表的保证难以完全适应这个大环境。工程的实施由于没有足够的研究基础而无法完全保证地表安全,而纯粹的机理研究又与正在或将要进行的工程结合不够紧密,因此本项目的研究具有明显的产学研相结合的特色。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性 利用矸石采空区充填的方法开采“三下”压煤和留设煤柱已处于成熟应用阶段,地表变形值低于允许的临界变形值。 ⑤应用情况及存在的问题 该技术已在铁煤集团晓南矿、阜矿集团清河门矿和阜新矿业集团艾友煤矿等得到应用并取得良好经济环境效益。 ⑥历年获奖情况 经辽宁省科学技术厅鉴定为国际先进水平 阜新市科学技术进步奖二等奖