固体充填采煤：充实率设计与控制理论深入探讨

本文主要探讨了固体充填采煤中的一个重要参数——充实率设计与控制理论。作者张强、张吉雄、巨峰等人在中国矿业大学的研究背景下，针对固体充填密实充填体的充实率对岩层移动控制效果和地表沉陷预测的重要性，提出了充实率设计的理论基础。他们通过定性分析影响充实率的关键因素，包括等价采高、关键充填设备、工作面推进方向、固体充填材料力学特性、地质条件以及充填工艺实施等。 理论分析深入探讨了这些因素如何影响充实率，比如等价采高决定了填充物在控制地表下沉方面的效用，关键充填设备的性能直接影响填充效率，工作面推进方向影响填充连续性，材料特性则影响其压缩性和稳定性，地质条件如煤层硬度、裂隙发育程度对填充体的稳定性有重大影响，而充填工艺的优化则是保证充实率的重要手段。 研究建立了在不同覆岩条件（如硬岩或软岩）和压煤类型的固体充填采煤充实率设计流程与方法，并提出了充实率控制的基本原则，其中包括六个控制措施。例如，优化充填设备选择、合理布置工作面推进、选用适合材料、考虑地质构造特点、执行精准的工艺操作规程等。 文章以济三矿固体充填采煤工程为例，展示了理论设计的充实率控制指标为88%，实际测量值达到了90.3%，这证实了理论分析的有效性和实用性。研究结果强调了充填设备和地质条件对充实率的显著影响，认为精确设计和有效控制充实率是确保充填采煤技术能够成功控制岩层移动和地表沉陷的关键因素。 关键词集中在固体充填采煤、充实率设计与控制、岩层控制和地表沉陷，显示出这篇文章对于理解和优化煤矿开采过程中的核心问题具有重要的学术价值。中图分类号为TD821，表明了该研究属于技术科学领域，文献标志码A表明质量较高，文章编号0253-9993(2014)01-0064-08则代表了该期刊的索引信息和发表顺序。收稿日期为2013年8月28日，表明了研究的时效性，最后的基金项目则显示了研究得到了“十二五”期间国家科研项目的资金支持。