综合机械化固体充填采煤技术研究进展

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1、第37卷第8期煤炭学报Vol．37No．82012年8月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYAug．2012文章编号:0253－9993(2012)08－1247－09综合机械化固体充填采煤技术研究进展缪协兴(中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏徐州221008)摘要:在简要综述充填采煤历程和发展现代化充填采煤技术的目标、要求和难点的基础上，系统介绍了综合机械化固体充填采煤技术的研究进展。重点论述了密实充填采煤的岩层移动控制理论，其理论上的突破是新技术发展的前提，主要包括:充填开采

2、岩层移动控制的等价采高理论;充填开采岩层运动的连续介质力学模型;充填开采岩层移动的计算公式;固体充填的采场矿压与支架受力分析。进而系统介绍了综合机械化固体充填采煤的系统、装备及工艺，以及在密集建筑群下、孤岛村庄煤柱区域、临近松散含水层区域和大型河堤下进行大规模充填开采煤炭的工程实例。关键词:固体充填;综合机械化开采;充填与采煤一体化;密实充填;岩层移动控制理论;绿色开采中图分类号:TD853.34文献标志码:AProgressoffullymechanizedminingwithsolidbackfillingt

3、echnologyMIAOXie-xing(StateKeyLaboratoryforGeomechanics＆DeepUndergroundEngineering，ChinaUniversityofMining＆Technology，Xuzhou221008，China)Abstract:Onthebasisofabriefoverviewofminingwithbackfillinghistoryandtheobjectives，requirementsanddiffi-cultiesofdeveloping

4、modernminingwithbackfillingtechnology，thispapersystematicallyintroducedtheresearchpro-gressoffullymechanizedminingwithsolidbackfillingtechnology，focusedontheexpoundingthestratamovementthe-oryofminingwithdensebackfilling，includingequivalentminingheighttheoryof

5、stratamovementcontrol，continuousmediamechanicsmodelofstratamovement，calculationformulaofstratamovement，andstoperockpressureandsup-portstressanalysis，whicharetheprerequisitesofthenewtechnology．Andthendetailedlyintroducedthesys-tem，equipmentsandtechnicsoffullym

6、echanizedminingwithsolidbackfillingtechnology，andtheengineeringexam-plesoflarge-scaleminingwithbackfillingunderdensebuildings，islandvillagecoalpillar，neartheloosenaquiferandunderthelargeembankment．Keywords:solidbackfilling;fullymechanizedmining;integratedmini

7、ngandbackfilling;densebackfilling;stratamovementcontroltheory;greenmining采煤的历史已经十分悠久，早在唐宋时期我国的技术，并且走了一条艰难和曲折的发展道路。非煤矿《天工开物》中就详细记载了当时的采煤技术。采煤山，尤其是矿脉矿产开采，采后能保留较完整的采空技术经历了由简单手工开挖，到采用辅助机械，再到区，再加上选矿后留下大量的尾矿砂作为充填物料，现代机械化和自动化的漫长历程。但是，无论在手工给发展充填技术提供了较好的前提条件。所以，非煤开挖时期

8、，还是现代机械化采煤时期，试图开发充填矿山的充填技术发展速度较快，使用效果也很好。先采煤技术实现安全生产、保护生态环境和提高采出率后开发出了水砂充填、胶结充填、膏体充填和高水材［1－2］的目标，始终是历代采煤人的梦想和期望。为料充填等技术，现在这些技术还在不断改进和发展，［3－7］此，长期以来，世界采煤界一直在探索开发充填采煤以便更好地适应现代化矿井生产的需求。煤矿收稿日