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1.充填开采关键技术研究

调研分析国内外现有的充填开采技术方法,结合实际情况,提出可行的充填开采技术;进行充填材料配比、物化、力学性能试验,研究目标导向下充填材料的流动、压缩、长期承载、变形等性能,优选充填材料;根据煤矿地质和开采条件,进行充填开采方案设计,优化改良充填工艺,并选择与之配套的机械设备,建立充填系统,研究充填开采过程中安全、高效保障措施;开展煤矿充填开采工业性试验,形成基于充填开采工艺改进、参数优化的关键技术,使矿井成为生态矿山建设的典范。

2.充填开采地表沉陷规律及生态影响效果评价

针对煤矿地质、采矿条件,研究不同充填参数(充填率、充填步距、充填体强度等)工况对覆岩结构、运动及地表沉陷的影响规律,确定覆岩运动及地表沉陷控制的充填主控参数;实验研究充填体承载压缩率与其宏-细观力学行为对覆岩运动控制的影响,实测研究井下充填体的密实度、均匀度、稳定性、压缩量等工程力学特征,建立“充填体—煤体—覆岩结构”协同承载力学模型,分析“充填体—煤体—覆岩结构”协同控制下地表移动变形规律;分析充填开采对覆岩运动及地表移动变形控制机理及规律,建立充填开采覆岩移动与地表沉陷多源井上下综合监测技术体系,进行井上下联合监测,对充填减沉、生态减损效果进行科学评价。

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