郑帅亮,李 春,冉德旺

(1.山西高河能源有限公司，山西 长治 046100; 2.山西中矿充填科技有限公司，山西 长治 046699)

随着我国煤炭资源的大量开采，“三下”压煤问题越来越突出，因此如何实现对其安全有效开采成为了制约矿井可持续发展的一大难题。随着这些问题的产生，煤矿充填开采得到了长足发展，该技术不仅可以高采出率回收 “三下”压煤，延长矿井服务年限，还能大量消耗矸石及建筑垃圾，节约土地，有效减轻地表沉陷，保护水资源，保护生态环境，对于促进煤炭工业可持续发展具有重要意义[1-2]。

1 高河充填开采条件

高河能源全矿“三下”压煤总量多达3.72亿t，为了解决“三下”压煤问题，高河能源积极筹建膏体充填项目，并于2020年顺利投产了第一个综采膏体充填面，年充填采煤能力达到60万t/a，为了充分利用充填系统富裕能力，将在工厂边角压煤区域进行条带充填开采。

该区域煤层平均厚度为6.6 m，埋深平均470 m，煤层倾角在1～4°，区域内未发现陷落柱及断层等构造，煤层赋存条件较好。老顶为粉砂岩-细粒砂岩-粉砂岩，厚度为8.15 m。直接顶为细粒砂岩-粉砂岩，厚度为7.51 m。伪顶为泥岩，厚度0.34 m。直接底为泥岩，厚度0.45 m。老底为粉砂岩-泥岩-粉砂岩-砂质泥岩-粉砂岩，厚度为14.95 m。其中，3号煤层直接顶板在水饱和条件下单轴抗压强度11.7～12.5 MPa，平均为12.2 MPa，抗拉强度0.4～2.6 MPa，平均1.4 MPa；在天然状态下，单轴抗压强度18.1～42.2 MPa，平均为27.4 MPa。根据地质报告及该区域内的1605等钻孔资料，预计该巷道掘进过程中煤层夹矸随煤层倾伏变化稳定。褶皱两翼煤层倾伏角度较大，地应力集中，煤层裂隙发育，易伴生断层构造。……