固体充填胶结沿空留巷巷帮支护优化：材料选择与效果验证

本文主要探讨了固体充填胶结沿空留巷巷帮支护体的优化设计问题，针对唐口矿9301充填工作面的实际工程背景进行了深入研究。随着固体充填技术在煤矿开采中的广泛应用，它在控制采空区上覆岩层移动、改善采场稳定性以及实现沿空留巷等方面表现出显著优势。然而，尽管巷帮支护技术有所进步，胶结充填体在这一领域的研究相对较少。 文章首先从充填材料的理化性质出发，对可能的选择如矸石、粉煤灰、水泥、黄土、风积沙和露天矿渣等进行了初步筛选。经过对比分析，最终确定以煤矸石作为粗骨料、粉煤灰作为细集料和水泥作为胶凝剂作为巷帮支护体的主要材料。这种组合考虑了材料的整体性、充填效果和适应性等因素，以满足沿空留巷工程的需求。 作者着重进行了巷帮胶结充填材料的性能试验，包括泌水率和强度测试，以此揭示充填料浆的基本特性和不同材料配比之间的关系。通过这些试验，他们得出了唐口矿巷帮胶结充填材料的最优配比，这是优化设计的关键步骤。 工业性试验在唐口煤矿9301充填工作面上进行，结果显示，优化设计的巷帮胶结充填体具备快速凝固和早期强度高的特性，这有助于提高巷道的稳定性，同时接顶效果良好，有效地控制了沿空巷道的变形量。这一研究结果对于提升固体充填胶结沿空留巷工艺的经济效益和安全性具有重要的实际意义。 本文不仅提供了固体充填胶结沿空留巷巷帮支护体优化设计的具体方法，还展示了如何通过实验数据驱动材料选择和优化，以适应复杂地质条件下的煤矿开采需求，对于推动固体充填技术在煤矿开采中的进一步发展具有重要的参考价值。