郭鑫 李全水 李良贺

摘要：文章以翟镇煤矿 7203E工作面为例，采用 FLAC3D软件建立矸石充填开采数值计算模型，研究不同的充实率条件下矸石充填开采覆岩运动规律，研究表明：随着充填率的增大，采空区上覆岩层的运动越来越小，当工作面充填率为65%时，覆岩最大下沉量为208mm；当充填率上升至75%时，覆岩最大下沉量为159mm，相较充填率为65%时的覆岩最大下沉量降幅为23.5%；当充填率提升至85%时，覆岩最大下沉量为112mm，相较充填率为65%时的覆岩最大下沉量降幅为31.5%；而当充填率进一步提升至95%时，覆岩最大下沉量为105mm，相较充填率为65%时的覆岩最大下沉量降幅仅为6.3%。

关键词：矸石充填；充填率；覆岩运动；数值模拟

1 工作面概况

翟镇煤矿7203E面为原石矸石充填工作面，该工作面平均采深600m，煤层的平均倾角为4°，采高2.15m，煤层的走向长578m，倾向长96m。依据钻孔柱状图，可以看出该工作面的老顶为细沙岩，灰黄色，裂隙发育，裂隙被黄土充填，较软，f=3.0，直接顶是由砂岩互层、灰黑色粉砂岩及煤2上2分层构成的复合顶，直接底为灰色-灰白色细砂岩，成分以石英为主，颗粒均匀，分选佳，胶结物以硅质及泥质为主，孔隙胶结，细水平层理，f=4.0。其岩石力学参数如下表：

2 不同充填率下矸石充填开采覆岩运动的数值模拟

2. 1 数值计算模型的建立

根据7203E工作面开采地质条件，建立三维数值计算模型。模型上边界与煤层的距离约为66 m，下边界与3煤距离约为42 m。据此本次模拟模型尺寸为200×200×110（长×宽×高），工作面长90 m，两侧各留5 m煤柱，模拟工作面走向长度为560 m，前后各留4 m煤柱。……