超高水材料袋式长壁充填开采覆岩控制技术研究与应用

系统分析了超高水材料袋式充填开采采场覆岩结构的特点,得出了工作面支架需控岩层范围及其变化特征,揭示了长壁充填开采"支架-围岩"关系,明确了提高充填率是超高水材料袋式充填开采覆岩下沉控制的关键因素。结合亨健矿2515工作面充填开采地质与开采技术条件,开发并实施了隔板布置优化、采空区埋管补注浆充填、离层区打钻补注浆充填等充填率保障技术与工艺。现场实测结果表明,超高水材料袋式充填开采工作面矿压显现缓和、采场围岩破裂范围较小且能有效控制地表下沉:1工作面巷道顶底板最大移近量为258 mm,两帮最大移近量为183 mm,围岩变形较小;2微震监测系统表明,2515工作面超前破裂范围为20~30 m,围岩破裂高(深)度为顶板以上40 m至底板以下10 m,1个月后(推进距离60 m左右)已充填区域微震事件逐渐消失;3地表最大下沉量为265 mm,实测下沉系数为0.06。

超高水材料开放式充填FLAC^(3D)数值模拟应用研究

超高水材料是一种新型的采空区充填材料,以该材料为基础的采空区开放式充填技术具有充填工艺简单,初期投资低,机械化程度高,充填与开采互不影响等显著优点。结合超高水材料充填工艺的特点,采用FLAC3D数值模拟软件,模拟不同开采方式下采空区上覆岩层的移动情况,分析了超高水材料控制顶板下沉,抑制地表沉陷的机理。陶一煤矿充填试验面应用实践证明,该种充填方式的正确可行性。为类似条件下,充填开采提供了技术参考。

C100超高强高性能混凝土配制技术的试验研究

采用超细矿物掺合料进行C100超高强高性能混凝土配制技术研究。试验结果表明,超细矿渣粉和粉煤灰微珠可有效改善超高强混凝土的工作性、抗压强度和耐久性,满足C100超高强混凝土配制要求,混凝土坍落度不低于180 mm,28 d抗压强度大于110 MPa;单掺矿渣粉混凝土的56 d电通量小于1000 C,84 d氯离子扩散系数小于1.5×10^(-12)m^2/s;单掺粉煤灰微珠混凝土28 d电通量小于700 C,56 d电通量小于500 C,84 d氯离子扩散系数均不大于1.0×10^(-12)m^2/s。所制备的C100混凝土内部结构致密,且胶凝材料用量小于550 kg/m^3,可有效降低混凝土的收缩。

超高水材料长壁充填开采地表移动特征分析

煤矿开采对地表建(构)筑物和生态环境造成了严重的破坏,超高水材料充填开采减小了地下开采对地表的影响,但地表移动变形的特征、规律研究还不充分。本文研究了超高水材料长壁充填开采过程中地表的动、静态移动变形特征,并以临沂田庄矿11611工作面为例,通过对充填开采工作面上方布设的全倾向、全走向地表移动观测站数据的处理和分析,证明了这种充填开采方法能极大减小地表移动变形,并且地表沉降、倾斜、曲率和水平移动、水平变形动态沉降特征均符合一般开采沉陷规律,并通过单点动态过程分析总结了超高水材料充填过程存在的问题和需要改进的地方,为矿区今后超高水材料充填开采提供了宝贵的实践经验。