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　 第 ３９ 卷第 ８ 期 煤 　　 炭 　　 学 　　 报 Ｖｏｌ．３９。危铮浮　。玻埃保 年 ８ 月ＪＯＵＲＮＡＬ。希啤。茫龋桑危痢。茫希粒獭。樱希茫桑牛裕佟。粒酰纾 ２０１４　刘建功，赵利涛 ． 基于充填采煤的保水开采理论与实践应用［ Ｊ ］ ． 煤炭学报， ２０１４ ， ３９ （ ８ ）： １５４５－１５５１．ｄｏｉ ： １０．１３２２５ ／ ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｃｃｓ．２０１４．９０３４Ｌｉｕ。剩椋幔睿纾铮睿 ， Ｚｈａｏ。蹋椋簦幔铮裕瑁澹铮颍 ｏｆ。鳎幔簦澹颉。穑颍铮簦澹悖簦椋铮睢。幔睿洹。穑颍幔悖簦椋悖濉。幔穑穑欤椋悖幔簦椋铮睢。椋睢。恚椋睿椋睿纭。猓幔螅澹洹。铮睢。簦瑁濉。猓幔悖耄妫椋欤欤椋睿纭 ｍｉｎｉｎｇ　 ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［ Ｊ ］ ．Ｊｏｕｒｎａｌ。铮妗。茫瑁椋睿帷。茫铮幔臁。樱铮悖椋澹簦 ，２０１４ ， ３９ （ ８ ）： １５４５－１５５１．ｄｏｉ ： １０．１３２２５ ／ ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｃｃｓ．２０１４．９０３４基于充填采煤的保水开采理论与实践应用刘建功 １， ２ ， ３ ，赵利涛 ２ ， ３（ １． 冀中能源集团有限责任公司，河北 邢台 。埃担矗埃埃 ； ２． 河北煤炭科学研究院，河北 邢台 。埃担矗埃埃 ； ３． 国家能源充填采煤技术重点实验室，河北邢台 。埃担矗埃埃 ）摘 　 要：针对煤矿开采导致矿区水资源环境破坏的严重问题，根据矿区顶板含水层赋存特征，提出基于充填采煤的保水开采理论和技术。运用充填采煤顶板运移规律和控制机理，构建了充填采煤顶板含水层稳定性的力学模型，并得出了顶板含水层稳定性的边界条件，运用相似模拟试验分析验证了充填采煤对顶板含水层的保护机理及作用。研究结果表明：顶板稳定隔水层下沉量包括充前顶板下沉量、充后顶板下沉量和直接顶岩体特性下沉量，其破断的边界条件为 ｈ ｂ ≤ Ｈ ｂ ；随着密实充填率的增大，顶板稳定隔水层下沉量减小。通过对邢台煤矿充填工作面现场实测进行分析，发现应将充填体的密实充填率提高到６８％以上，才能保证顶板含水层的完整性。关键词：保水开采；充填采煤；含水层；密实充填率中图分类号： ＴＤ８２３．７　　　 文献标志码：Ａ　　　 文章编号： ０２５３－９９９３ （２０１４ ） ０８－１５４５－０７收稿日期： ２０１４ － ０５ － ２６　　 责任编辑：张晓宁　　 基金项目：河北省重大技术创新资助项目（ １１２７６７２２Ｚ ）　　 作者简介：刘建功（ １９５６ —）男，山东沾化人，教授级高工，博士生导师，博士。 Ｅ－ｍａｉｌ ： ｌｉｕｊｇ＠ｊｚｅｇ．ｃｎＴｈｅｏｒｙ。铮妗。鳎幔簦澹颉。穑颍铮簦澹悖簦椋铮睢。幔睿洹。穑颍幔悖簦椋悖濉。幔穑穑欤椋悖幔簦椋铮睢。椋睢。恚椋睿椋睿纾猓幔螅澹洹。铮睢。簦瑁濉。猓幔悖耄妫椋欤欤椋睿纭。恚椋睿椋睿纭。簦澹悖瑁睿铮欤铮纾蹋桑铡。剩椋幔 － ｇｏｎｇ１ ， ２ ， ３ ，ＺＨＡＯ。蹋 － ｔａｏ２ ， ３（ １． Ｊｉｚｈｏｎｇ 。牛睿澹颍纾 　 Ｇｒｏｕｐ 　 Ｃｏ ．， Ｌｔｄ ． ， Ｘｉｎｇｔａｉ 。埃担矗埃埃 ， Ｃｈｉｎａ ； ２． Ｈｅｂｅｉ 。茫铮幔 　 Ｓｃｉｅｎｃｅ 　 Ｒｅｓｅａｒｃｈ 　 Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ， Ｘｉｎｇｔａｉ 。埃担矗埃埃 ， Ｃｈｉｎａ ； ３． Ｎａｔｉｏｎａｌ 　 Ｅｎ －ｅｒｇｙ 　 Ｆｉｌｌｉｎｇ 。停椋睿椋睿 　 Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 。耍澹 　 Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ，Ｘｉｎｇｔａｉ 。埃担矗埃埃 ， Ｃｈｉｎａ ）Ａｂｓｔｒａｃｔ ： Ａｉｍｉｎｇ　 ａｔ。簦瑁濉。螅澹颍椋铮酰蟆。穑颍铮猓欤澹怼。铮妗。鳎幔簦澹颉。澹睿觯椋颍铮睿恚澹睿簦幔臁。洌幔恚幔纾濉。悖幔酰螅澹洹。猓 ｃｏａｌ。恚椋睿椋睿 ， ｔｈｅ。幔酰簦瑁铮颍螅穑酰簟。妫铮颍鳎幔颍洹。簦瑁濉。簦瑁澹铮颍 ａｎｄ。簦澹悖瑁睿铮欤铮纾 ｏｆ。鳎幔簦澹颉。穑颍铮簦澹悖簦椋铮睢。椋睢。恚椋睿椋睿纭。铮睢。簦瑁濉。妫铮酰睿洌幔簦椋铮睢。铮妗。猓幔悖耄妫椋欤欤椋睿纭 ｍｉｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　 ａｃｃｏｒｄｉｎｇ。簦铩。簦瑁濉。铮悖悖酰颍颍澹睿悖濉。悖瑁幔颍幔悖簦澹颍椋螅簦椋悖蟆。铮妗。恚椋睿濉。颍铮铮妗。幔瘢酰椋妫澹颍眨螅椋睿纭 ｔｈｅ。恚椋纾颍幔簦椋铮睢。欤幔鳌。幔睿洹。悖铮 －ｔｒｏｌ。恚澹悖瑁幔睿椋螅怼。铮妗。颍铮铮妗。幔睿洹。妫欤铮铮颉。椋睢。猓幔悖耄妫椋欤欤椋睿纭 ｍｉｎｉｎｇ ，ｔｈｅ。颍铮铮妗。幔瘢酰椋妫澹颉。螅簦幔猓椋欤椋簦 ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ。恚铮洌澹臁。铮妗。猓幔悖耄妫椋欤欤椋睿纭 ｍｉｎｉｎｇ。鳎幔蟆。猓酰椋欤簟。幔睿洹。簦瑁濉。猓铮酰睿洌幔颍 ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ。耄澹澹穑椋睿纭。簦瑁濉。颍铮铮妗。幔瘢酰椋妫澹颉。螅簦幔猓欤濉。鳎幔蟆。妫铮酰睿洌裕瑁颍铮酰纾琛。簦瑁濉。螅椋恚 －ｌａｒｉｔｙ　 ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ。澹穑澹颍椋恚澹睿簟。簦瑁濉。幔颍簦椋悖欤濉。簦瑁濉。穑颍铮簦澹悖簦椋铮睢。恚澹悖瑁幔睿椋螅怼。铮妗。颍铮铮妗。幔瘢酰椋妫澹颉。簦瑁幔簟。簦瑁濉。猓幔悖耄妫椋欤欤椋睿纭。恚椋睿椋睿纾簦澹悖瑁睿铮欤铮纾 ａｃｔ。铮睢。鳎幔蟆。幔睿幔欤澹洹。幔睿洹。觯澹颍椋妫椋澹洹。椋簦蟆。幔悖悖酰颍幔悖裕瑁濉。颍澹螅澹幔颍悖琛。颍澹螅酰欤簦蟆。螅瑁铮鳌。簦瑁幔簟。簦瑁濉。螅酰猓螅椋洌澹睿悖濉。铮妗。螅簦幔猓欤濉。颍铮铮妗。幔瘢酰椋妫澹颉。椋睿悖欤酰洌澹蟆。簦瑁濉。穑颍 － ｆｉｌｌｉｎｇ　 ｒｏｏｆ。螅酰猓螅椋洌澹睿悖 ， ｔｈｅ。颍铮铮妗。螅酰猓螅椋洌澹睿悖濉。幔妫簦澹颉。妫椋欤欤椋睿纭 ａｎｄ。簦瑁濉。螅酰猓螅椋洌澹睿悖濉。幔 －ｓｏｃｉａｔｅｄ。鳎椋簦琛。洌椋颍澹悖簟。颍铮铮妗。悖瑁幔颍幔悖簦澹颍椋螅簦椋悖蟆。铮妗。颍铮悖搿。恚幔螅蟆。椋簦螅澹欤妫裕瑁濉。猓颍澹幔耄椋睿纭 ｂｏｕｎｄａｒｙ　 ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ。铮妗。簦瑁濉。螅簦幔猓欤澹颍铮铮妗。幔瘢酰椋妫澹颉。椋蟆 ｈ ｂ ≤ Ｈ ｂ ．Ｗｉｔｈ。簦瑁濉。椋睿悖颍澹幔螅濉。铮妗。洌澹睿螅濉。穑幔悖搿。颍幔簦 ，ｔｈｅ。螅酰猓螅椋洌澹睿悖濉。铮妗。螅簦幔猓欤濉。颍铮铮妗。鳎幔簦澹 － ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ　 ｌａｙ －ｅｒ。颍澹洌酰悖澹螅裕瑁颍铮酰纾琛。幔睿幔欤椋睿纭 ｔｈｅ。恚澹幔螅酰颍澹洹。洌幔簦帷。椋睢。兀椋睿纾簦幔椤。悖铮幔欤恚椋睿濉。妫椋欤欤椋睿纭。鳎铮颍耄妫幔悖 ， ｔｈｅ。妫幔悖簟。椋蟆。妫铮酰睿洹。簦瑁幔簦簦瑁濉。洌澹睿螅濉。穑幔悖搿。颍幔簦濉。铮妗。妫椋欤欤椋睿纭 ｂｏｄｙ　 ｍｕｓｔ。猓濉。幔猓铮觯濉。叮福ィ椋睢。铮颍洌澹颉。簦铩。澹睿螅酰颍濉。簦瑁濉。椋睿簦澹纾颍椋簦。铮妗。簦瑁濉。颍铮铮妗。幔瘢酰椋妫澹颍耍澹。鳎铮颍洌 ： ｗａｔｅｒ。穑颍铮簦澹悖簦椋铮睢。椋睢。恚椋睿椋睿 ； ｂａｃｋｆｉｌｌｉｎｇ　 ｍｉｎｉｎｇ ； ａｑｕｉｆｅｒ ； ｄｅｎｓｅ。穑幔悖搿。颍幔簦