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中国中东部矿区“三下”(建筑物下、铁路下、水体下)煤炭资源丰富,开采存在冲击矿压、底板突水等井下动力灾害和地表沉陷导致建构筑物破坏等突出问题,充填开采自下而上可以有效控制底板突水、岩层破断运移、冲击矿压、地表沉陷等。在充填开采实践过程中,从矿山压力及岩层控制角度出发,提高充填率可有效控制岩层移动及地表沉陷,而从防治地表沉陷角度出发,考虑岩层碎胀及张开裂隙发育,充填开采时可适当降低充填率以提高经济效益。在考虑地表沉陷设防指标的同时,对矿山压力及岩层进行控制是实现煤炭资源绿色经济开采的关键。本文以高河能源E1302充填首试面为工程背景,通过搜集现场实践资料,采集工程实测数据,实验室试验,理论及数值分析等手段研究了充填工作面覆岩移动规律,高效膏体充填开采工艺及技术,充填工作面矿山压力及地表沉陷控制等,共得出以下研究成果:(1)高河能源3号煤层直接顶所承受的载荷为0.042MPa,基本顶所受载荷0.282MPa,工作面回采过程中直接顶、基本顶形成固支梁结构的初次破断步距为19.8m和41.5m。为了保证充填时顶板不发生大面积破碎,直接顶不冒落,提高充填效果,充填率应控制在95%以上。(2)提出了适应高河能源的充填开采工艺和充填系统,研究了取消“隔离班”“凝固班”的高效充填开采方法,即高效充填支架的应用可以取消隔离班,速凝剂添加可以取消凝固班,大大提高了充填效率,相比目前技术效率调高近1倍。(3)高河能源膏体充填工作面液压支架工作阻力均值为13.45MPa,明显小于综放开采支架阻力。工作面充填后,充填体控制上覆岩层的运动,上覆岩层未发生破断现象,未出现周期来压现象。(4)高河能源高效充填开采工作面地表观测点实测,最大下沉值为46mm,充填开采的下沉系数可控制在0.061,高河能源充填开采地表建筑物区域最大下沉75 mm,倾斜变形最大1.3 mm/m,最大水平变形在0.8 mm/m,建筑物变形值均在I级损坏允许值的80%范围内,开采影响范围内所有建筑物均得到可靠保护。该论文有图35幅,表9个,参考文献79篇。