公路下煤层群开采地表移动变形防治研究--以攀枝花煤矿为例

伴随着国内煤炭资源日益枯竭,矸石堆积问题日益严重,“三下”煤体绿色开采再次被重视.以贵州攀枝花煤矿11071工作面为工程背景,通过室内试验、工艺优化、数值模拟等方法论证充填方案是否可行.室内试验得出矸石膏体材料的优化质量比为6.5∶1.4∶2.1,并采用SEM对内部微观分析发现,水泥水化产生碱性环境,激发粉煤灰活性,充填强度有所增强.基于开采条件、充填设备等因素考虑,对充填回采工艺进行优化设计,回采支护环节与充填环节相互协作.数值模拟结果显示:在5#煤层开采结束的条件下,11071工作面充填回采完成后,位移场叠加作用不明显,5#煤层顶板位移量由最初的37 mm缓慢增加至42.7 mm,较未用充填开采而言,充填开采可有效防治覆岩、地表移动变形.工程实践表明:充填后的采面回采结束后,沉降变形最大值为43 mm,水平变形最大值约为2.53 mm/m,符合公路路基移动变形的合理范围.