矸石充填技术提升急倾斜煤层顶板控制：案例与应用

本文以攀枝花煤业（集团）有限责任公司的太平煤矿为例，针对急倾斜煤层开采中的特殊挑战，着重探讨了基于矸石充填技术的顶板控制策略。作者首先分析了在急倾斜条件下，煤层顶板的力学特性，尤其是在开采过程中可能面临的稳定性问题。他们认识到，由于煤层倾角大，传统的开采方法可能会导致顶板垮落风险增加，对安全性和生产效率构成威胁。 为了有效解决这个问题，文中设计了一套特定的矸石充填工艺。矸石充填技术是指在开采过程中将矸石填充到采空区，以提供额外的支撑，减轻顶板压力，从而改善顶板控制。这种技术的关键在于合理选择充填材料、充填方式和时机，以及与采矿作业的协同配合。 作者通过深入研究，构建了适用于急倾斜煤层的顶板力学模型，该模型考虑了充填材料对顶板的支撑作用，以及充填后的力学响应。通过模拟和实验验证，他们证明了这种方法能够显著降低顶板的变形和裂隙发育，进而增强矿井的稳定性和安全性。 文章的实践部分，作者详细介绍了顶底板变形监测的结果，这些数据直观地展示了矸石充填对急倾斜煤层开采控制的实际效果。监测结果显示，采用矸石充填技术后，顶板下沉和裂缝的发生明显减少，表明该技术在实际应用中具有良好的控制效果。 本文不仅理论分析了急倾斜煤层顶板控制的重要性，而且提供了实际操作层面的技术解决方案。这对于我国煤炭行业，特别是南方地区急倾斜煤层的开采管理具有重要的参考价值，强调了科技进步在保障煤炭资源安全开采中的核心地位。王鹏工程师作为主要贡献者，以其在地下煤炭开采领域的专业知识，为解决这一技术难题做出了积极的贡献。