煤炭科学技术

作者：邵小平, 田创, 刘浪, 唐仁龙, 李龙清, 段明岸, 王磊,

关键词：房柱式采空区, 充填料浆, 流动沉降, 非均质充填体, 强度分布,

榆神府矿区开发过程形成了大范围的房柱式采空区，产生了大面积悬顶区域。悬顶区域煤柱经过长时间的自然风化、蠕变等作用，支撑强度弱化，存在失稳破坏的危险，甚至引发矿震灾害。以榆神府矿区某矿房柱式采空区悬顶区域治理为背景，通过搭建基于相似理论的房柱式采空区模拟试验平台，对矸石似膏体料浆在房柱式采空区中的流动及沉降规律进行研究。结果表明：充填结束后在充填体表面形成了自进料口至排气孔方向5°左右的自然坡面；靠近进料口处的充实率最高，充实率随流动距离的增加呈降低趋势；料浆中部和下部超声波波速随时间变化呈上升趋势，上部则先减小后缓慢上升；料浆整体具有较优的静态抗离析性能；沿流动方向粗（细）粒径占比逐渐降低（增加），相邻煤柱之间靠近排气孔侧的粒径占比略高；沿竖直方向下部粗（细）粒径占比相对较大（小），上部粗（细）粒径占比相对较小（大）；充填试样强度沿流动方向表现出波浪型变化规律，在靠近排气孔侧的强度较高，竖直方向上充填试样强度随深度增加呈上升趋势；充填试样产生宏观缺陷与料浆内部产生的气泡无法顺利排出有关。研究揭示了充填料浆在房柱式采空区中的流动及沉降规律，可为榆神府矿区类似矿井的采空区治理、大面积悬顶隐患消除等提供参考。

来源：2025年第4期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

查看煤炭科学技术杂志2025年第4期