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1绪论1

1.1综合机械化采煤方法与技术1

1.2综合机械化充填方法与技术2

1.3充填采煤的岩层移动控制目标4

2充填采矿发展概况6

2.1充填采矿发展历程6

2.1.1充填开采方法与技术6

2.1.2充填材料及力学特性9

2.2巷采充填采煤方法13

2.2.1巷采充填采煤系统布置13

2.2.2巷采充填采煤关键设备13

2.2.3巷采采煤与充填工艺16

2.3普采（或炮采）充填方法17

2.3.1普采（或炮采）充填采煤系统布置17

2.3.2普采（或炮采）充填采煤关键设备18

2.3.3普采（或炮采）采煤与充填工艺20

3固体充填材料物理力学特性测试22

3.1固体充填材料的基本物理力学特性22

3.1.1固体充填材料的矿物成分22

3.1.2固体充填材料的细观结构特征24

3.1.3固体充填材料的力学特性26

3.2固体充填材料的碎胀与压实特性30

3.2.1固体充填材料的碎胀特性30

3.2.2固体充填材料的应变与应力关系曲线30

3.2.3固体充填材料的压实度与应力关系曲线32

3.3固体充填材料压实过程的时间相关特性33

3.3.1固体充填材料时间相关特性测试方法33

3.3.2固体充填材料时间相关特性试验结果33

3.3.3矸石的物理力学特性试验结果分析34

4固体充填采煤岩层控制理论35

4.1固体充填采煤岩层移动分析的等价采高理论35

4.1.1固体充填采煤等价采高模型的建立35

4.1.2固体充填采煤等价采高关键参数的确定36

4.1.3固体充填采煤等价采高影响因素分析37

4.2固体充填采煤的采场矿压与地表沉陷规律39

4.2.1固体充填采煤采场矿压显现规律39

4.2.2固体充填采煤地表沉陷规律48

4.3固体充填采煤岩层移动数值模拟50

4.3.1固体充填采煤数值模拟模型的建立50

4.3.2不同充填材料对岩层移动的影响53

4.3.3固体充填采煤与传统采煤岩层移动特征比较62

4.4固体充填采煤岩层移动物理模拟67

4.4.1相似材料模型的建立67

4.4.2充填体相似模拟试验69

4.4.3固体充填采煤覆岩移动规律分析72

5综合机械化固体充填采煤原理与方法78

5.1充填采煤的技术难点分析78

5.1.1固体充填采煤岩层控制理论78

5.1.2固体充入采空区的三大难点79

5.2综合机械化固体充填采煤的技术原理79

5.2.1综合机械化固体充填采煤技术的定义79

5.2.2综合机械化固体充填采煤的技术特征79

5.3综合机械化固体充填采煤系统的布置与优化86

5.3.1固体充填采煤系统的布置86

5.3.2固体充填采煤井下矸石输送系统布置87

5.3.3固体充填采煤地面固体充填材料输送系统布置88

5.4综合机械化固体充填与采煤工艺设计89

5.4.1采煤工艺设计89

5.4.2充填工艺设计90

5.4.3固体充填与采煤工艺优化组合92

6综合机械化固体充填采煤关键装备设计93

6.1综合机械化固体充填采煤设备的配套与选型93

6.1.1固体充填采煤设备选型的基本原则93

6.1.2固体充填采煤设备的性能要求93

6.2综合机械化固体充填采煤液压支架设计95

6.2.1固体充填与采煤一体化液压支架的架型确定95

6.2.2六柱支撑式液压支架支护强度分析98

6.2.3四柱支撑式液压支架支护强度分析105

6.2.4综合机械化固体充填采煤液压支架结构与参数优化109

6.3固体充填物料刮板输送机与夯实系统设计110

6.3.1固体充填物料刮板输送机结构原理110

6.3.2固体充填物料刮板输送机卸料孔优化112

6.3.3综合机械化固体充填夯实系统设计113

6.4固体物料垂直输送系统114

6.4.1地面固体充填物料输送方式优化114

6.4.2固体充填物料直接投放系统114

6.4.3固体充填物料垂直连续输送系统119

7建筑群下综合机械化固体充填采煤技术与实践124

7.1建筑物下综合机械化固体充填采煤地表沉陷控制原理124

7.1.1建筑物下采煤的技术途径和现状125

7.1.2固体废物充填采煤减沉机理分析127

7.1.3固体废物充填采煤缓沉机理分析130

7.2建筑物下固体充填采煤充填率控制指标132

7.2.1固体充填采煤充填率控制效果分析132

7.2.2固体废物充填采煤压实率控制效果分析134

7.2.3建筑物下固体充填采煤充实度设计135

7.3邢台煤矿工业广场下固体充填采煤技术实践136

7.3.1工程概况和试验区地质采矿条件概况136

7.3.2矸石与粉煤灰充填材料级配特征和压实性质136

7.3.3 7606工作面矸石与粉煤灰充填开采沉陷影响预测分析138

7.3.4 7606工作面岩层和地表移动实测分析141

7.3.5工程实施效果141

7.4花园煤矿村庄群下固体充填采煤沉陷控制142

7.4.1工程概况和二采区概况142

7.4.2村庄群下固体充填采煤方案设计和地表沉陷影响分析144

7.5淮北杨庄煤矿城下充填采煤沉陷控制147

7.5.1工程概况和Ⅲ64采区地质采矿条件147

7.5.2密集建筑群下固体充填采煤方案设计和地表沉陷预计149

7.5.3各开采方案计算结果分析154

7.6唐山城市建筑群下多煤层固体充填采煤沉陷控制156

7.6.1工程概况和铁三区概况156

7.6.2建筑群下固体充填采煤方案设计和地表沉陷影响分析159

8水体下综合机械化固体充填采煤技术与实践161

8.1水体下安全采煤的技术途径161

8.2固体充填采煤覆岩导水裂隙带控制机理162

8.2.1固体充填采煤覆岩移动变形机理162

8.2.2固体充填采煤覆岩导水裂隙带发育数值模拟163

8.2.3固体充填采煤覆岩移动破坏模型及影响因素174

8.3水体下固体充填采煤方案设计178

8.3.1固体充填采煤覆岩移动破坏特征178

8.3.2固体充填采煤覆岩导水裂隙带发育高度计算方法180

8.3.3水体下固体充填采煤保护层厚度确定方法183

8.3.4水体下固体充填采煤安全煤岩柱高度设计185

8.3.5水体下固体充填采煤充填率设计185

8.4工程实例应用研究186

8.4.1五沟煤矿松散含水层下提高安全回采上限设计186

8.4.2新疆俄布煤矿固体充填保水开采方案192

参考文献196