长壁矸石充填开采上覆岩层移动特征模拟实验

王家臣^1,2，杨胜利^1,2，杨宝贵¹，汪昕¹

1. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院2. 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室

摘 要：长壁矸石充填工作面采空区由于被充填材料占据,上覆岩层移动特征将不同于垮落法管理顶板,采用相似模拟和数值计算模拟工作面回采和矸石充填过程。通过改变支架初撑力和工作阻力、充填材料的夯实力,模拟不同充填率情况下上覆岩层应力变化和岩层移动特征,结合现场实测结果认识长壁矸石充填开采上覆岩层移动规律。研究发现:支架工作阻力对充填效果影响显著,充填支架高初撑力和工作阻力可以限定顶板的变形,保证足够的时间使更多的充填材料充进采空区,进而减小缓慢下沉带高度,控制地表变形。采空区内充填材料限制直接顶的变形、下沉以及冒落,直接顶以断裂和冒落为主,冒落后整齐地排列在采空区矸石上。基本顶以弯曲下沉形式随直接顶移动,上覆岩层冒落高度显著降低。

关键词：矸石充填开采;覆岩移动;模拟实验;充填支架;