薄煤层超高水材料充填开采相似模拟试验研究

贾凯军^1,2，冯光明^1,2，李华健³，李杰^1,2

1. 中国矿业大学矿业工程学院2. 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室3. 山东能源淄博矿业集团有限责任公司

摘 要：以山东某矿煤岩赋存条件为原型,取线性比C l=1/150、时间比C t=1/150、强度比C R=1.43×10-3进行了薄煤层（厚度1.2 m）超高水材料充填开采相似模拟试验研究。设计了试验参数及超高水材料在模型采空区的充填方法,揭示了薄煤层超高水材料充填开采采场覆岩及地表活动规律,并与类似条件下的垮落法开采进行了对比。结果表明:与垮落法开采相比,超高水材料充填开采时工作面超前支承压力的影响范围缩小且峰值明显降低,工作面后方上覆岩层稳定时间缩短,没有出现垮落带与明显断裂带;该技术能将地表移动和变形控制在规定要求的范围内,提高充填率有助于降低覆岩活动与地表变形程度。

关键词：超高水材料;充填开采;相似模拟试验;薄煤层;覆岩;地表;