王永杰，颜丙双

（1.中国煤炭开发有限责任公司，北京100011；2.天地科技股份有限公司，北京100013）

煤炭作为主要消费能源，在我国能源结构中占主导地位，进入21 世纪以来，随着中国经济的快速发展，煤炭需求量也迅猛增长，2017 年我国原煤产量达到34.45 亿t[1-4]。煤炭产量的快速增长，加之部分矿井位于人口稠密的东部地区，导致大部分东部矿井煤炭资源将近枯竭，多数已成为“三下”压煤[5]。“三下”压煤的开采一方面要实现压煤的安全回采，另一方面又不能破坏地表建（构）筑物，增加了开采难度。充填开采是在工作面开采过程中，及时用充填材料填充采空区，减小开采空间，形成人工支撑系统，担负起原来煤体支撑的顶板岩层质量，以达到控制顶板垮落和减少地表沉陷的开采技术。为研究充填开采工艺技术，我国学者进行了大量的理论和实测研究[6-13]。缪协兴等[14]建立了固体充填采煤岩层移动控制和地表沉陷预计的等价采高方法，提出了能与传统综合机械化采煤技术相适应的综合机械化固体充填原理和方法，并研发了相关充填系统和装备。郭俊廷[15]等采用相似材料模型试验和数值模拟分析，取得了单侧充填模式下煤柱失效宽度与采深、采厚之间关系，揭示了充留联合支撑体的相互作用。孙光中[16]等对条带充填开采上覆岩层承载结构及地表的变形规律进行模拟与实测分析，认为单一条带充填体不能够形成承载结构，覆岩的塑性体承载结构为相邻充填体相互作用而形成的，承载体间隔步距变化特征与覆岩中关键层有关。……