固体充填材料压实特性对充实率设计的关键影响

本文主要探讨了"基于固体充填材料压实特性的充实率设计研究"这一主题，针对固体充填采煤工作面的高效和安全开采问题。固体充填采煤是一种常用的开采技术，通过将填充材料如水泥、砂石等压入采空区，不仅支撑了顶板，还起到了控制矿压、防止冒顶的作用。充实率是衡量充填效果的重要指标，它指的是充填材料压实后的体积与填充空间原始体积的比例，理想的充实率能够保证采空区的有效支撑和矿产资源的经济回收。 作者通过对充填材料压实特性的深入研究，首先进行了详细的试验，测试了五种不同类型的充填材料（具体未详述）的压实性能。这些试验包括材料的密度、压缩模量、孔隙度等参数的测量，以了解其在压实过程中的行为。压实特性直接影响到填充后的稳定性以及对工作面的支撑能力。 接着，文章结合充填液压支架的夯实功能，探讨了这一机械装置如何增强充填材料的压实效果。液压支架能够在采空区施加压力，确保材料得到充分压实，从而提高充实率。研究者根据试验数据和压实特性，提出了一个基于这些特性设计充实率的方法论，考虑了填充材料的性质、夯实程度等因素。 通过理论计算和现场工程应用验证，作者得出的关键因素对充实率的影响规律表明，合理的充填材料选择和压实技术可以显著提升充实率。具体来说，实验结果显示，理论设计的充实率达到了88.9%，这与实际工程现场的实测值相吻合，证明了该设计方法的有效性。 该研究成果对于优化固体充填采煤工艺具有重要的实践意义，它提供了科学的充实率设计指导，有助于减少浪费，提高资源利用率，同时也有助于提升矿井的安全性和生产效率。在未来的工作中，这种理论与实践相结合的研究方法有望为固体充填采煤领域的持续发展提供有力支持。