牛泽斌

（山西晋煤集团赵庄煤业，山西 长治 046605）

1 工程概况

晋城煤业集团赵庄煤业5313 工作面，主采煤层为3#煤层，煤层平均厚度为3.6 m，为稳定可采煤层。工作面内可能存在隐伏性陷落柱、小断层，节理、裂隙发育，煤层产状急剧变化，煤层变薄等地质异常现象。正因为如此，5313 工作面回采过程中下端头剩余大量的三角煤，整个工作面的煤炭资源损失量约达15 万t。

为了增加煤炭资源的回收率，减缓工作面采掘接替紧张的实际问题[1-2]，该矿井在工作面下顺槽实施超前开挖巷道底板回收底煤，减小采煤机回采过程中需要变坡的角度，从而降低端头三角煤损失量。因此，矿方考虑在顶部采用高水材料充填工艺[3-5]，即在充填体下方打上单体柱作为支撑，从而顺利使工作面在端头处落底，进而充分回收煤炭资源。本文对巷道顶部袋式充填工艺进行了研究，并在现场成功应用。

2 回采巷道顶部充填工艺及优化

2.1 袋式充填材料性能

由于顺槽巷道顶板充填体积约5400 m3，材料消耗大，充填部分对材料强度要求高，需要全面考虑成本、施工可行性、强度等因素，材料的性能要求如下。

（1）尽量提高水灰比减小材料用量，并且能够在保证充填体较好的受力特性的同时，最大程度的降低材料使用成本。

（2）充填体强度应大于1.4 MPa。巷道位置在煤层顶板，工作面向前推进过程中需要用单体支柱托住充填体，如果强度过低，容易造成单体支柱压碎充填体，影响护顶效果。

（3）混合浆有一定流动时间。……