矸石充填工作面覆岩运动特征研究与分析

刘光照 郑永

摘要：为研究矸石充填工作面覆岩运动破坏特征，以翟镇煤矿7203E充填工作面为工程研究背景，运用“等价采高”的理论矿压模型，将矸石充填“中厚煤层”转化为垮落法的“极薄煤层”分析，并运用公式分别计算垮落带及裂隙带的高度，进而分析得出充填开采后覆岩运动稳定的原因。该研究可为矸石充填工作面覆岩运动规律的理论分析提供一定的借鉴意义。

关键词：原生矸石；充填开采；等价采高；矿压规律

1工程背景

翟镇煤矿7203E面为充填开采工作面，四侧均为实体煤。工作面倾斜长95m，走向长592m，平均埋深597.9m。煤层平均煤厚2.15m，属于结构简单、厚度稳定的中厚煤层。直接顶为黑色粉砂岩，基本顶为灰白色砂岩，煤层顶底板具体特征见表1所示。

7203E工作面采用走向长壁后退式采煤法，采用综采原生矸石充填生产工艺，上下顺槽实施双沿空留巷工艺，巷旁采用垒砌矸石墙支护，巷内采用锚杆支护。

为提高充填率，改善充填效果，特增加捣实装置。如图1所示，待充填施工前，先将捣实装置放置最低，由输送装置输送充填矸石，然后开动捣实装置，推压充填物料，对物料进行推压夯实，循环2～3次，实现矸石接顶和压实。

2 充填开采等价采高理论

为了更加清楚的掌握矸石充填后上覆岩层的运动规律，中国矿业大学缪协兴教授在固体充填法研究中，首次提出“等价采高”的理论矿压模型，实际是实际采高减去固定充填后的空间高度，即：

（1）

式中 —等价采高，m；

—实际采高，m；……