浆体膨胀复合材料充填开采极限充填步距研究

长壁充填开采中充填步距是事关充填密实程度、减沉效果及生产效率的关键参数。为了确定浆体膨胀复合材料充填开采中的充填步距,建立了充填体与顶板压力作用关系的力学模型,结合关键层理论确定了直接顶载荷、充填体载荷与充填步距之间的函数表达式。以王庄煤矿充填开采工作面为背景,理论分析了井下充填体三向应力状态下的强度增长特征,得出浆体膨胀复合材料充填体保持长期稳定的强度条件;分析了采空区内不同龄期的浆体膨胀复合材料充填体的受力状态,得出了保证充填体稳定及减沉控制效果的极限充填步距为7.2m。研究成果在王庄煤矿试验工作面得到了成功应用,为类似条件下充填步距的合理确定提供参考。