内容简介：

本书系统的总结了浆体充填技术研究的创新性成果，介绍了浆体充填技术原理及拟解决的问题，分析了采动采空区破碎空间结构演化特征、采空区破碎矸石空间空隙分布特征，并基于此给出了采空区浆体充填能力计算方法，详实地阐述了采空区低位灌浆、邻位注浆、高位注浆三种充填工艺，并给出了不同工艺浆体充填采煤工程案例。本书通过数值模拟、理论计算、现场实测等方法研究了井下煤矸石浆体充填技术理论基础，能够为后续浆体充填技术进一步深入的研究奠定基础，为煤炭“绿色”开采和矿山开采可持续发展产生积极的推动作用。

目录：

第一章  绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 研究现状及研究基础

1.3 浆体充填技术原理与拟解决的问题

第二章 采动破碎空间演化规律

2.1 采动破碎空间演化规律物理模拟实验分析

2.2 采动覆岩变形破坏数值模拟分析

第三章 采动破碎空间结构特征

3.1 浆体控充岩组理论

3.2 浆体充填空间结构特征分析

第四章 采动破碎空间空隙分布特征

4.1浆体充填空间碎胀特性分析

4.2浆体充填能力计算模型

4.3浆体充填能力计算

第五章  浆体充填关键技术

5.1 低位灌浆充填

5.2 邻位注浆充填

5.3 高位注浆充填

5.4 浆体充填系统优选模型

第六章  浆体充填工程实践

6.1 井下低位灌浆充填工程实践

6.2 井下邻位注浆充填工程实践

参考文献

前言：

煤炭作为我国的主体能源和重要原料，在我国能源安全保障上具有“压舱石”的基础性和主体性作用。由于我国煤炭生产量和使用量巨大，故矸石产量也很庞大。传统的处理方式主要以地面排矸场堆放为主，这种粗放的模式已经带来了很严重的环境污染问题。为了践行生态优先的发展理念，国家各部委以及各主管部门先后出台了一系列政策法规来引导、规范煤矸石的处置，鼓励煤炭企业采用井下充填等方式实现煤矸石的绿色处置。因此，开展矸石绿色处置技术的研究积极响应国家“碳达峰”、“碳中和”要求，是践行生态优先、绿色发展理念的重要体现，是推动煤炭行业绿色技术革新的重要举措。

充填开采是一种绿色的开采技术，其诞生之初的主要目的是解决“三下”压煤，实现村庄下、水体下和铁路下煤炭资源安全开采。随着技术水平、装备水平以及管理水平的不断提升，该技术的采煤能力和充填能力都有了较大的突破，在解决“三下”压煤的同时，也可以规模化处理矸石等固体废弃物。煤基固废材料充填开采技术种类繁多，根据不同的作业方法与不同的物料特征组合可分为工作面固体充填采煤技术、工作面膏体充填采煤技术、巷式固体充填采煤技术和巷式膏体胶结充填采煤技术。其中固体充填采煤技术和工作面膏体充填采煤技术均存在生产系统繁杂、采充作业干涉、投资大、运行成本高等缺陷，巷式固体充填和巷式膏体胶结充填采煤技术由于充填能力受巷道掘进速度的制约，很难实现矸石的大规模处理。

为此，中煤能源研究院矸石零排放研究团队基于对传统矸石充填技术的分析，结合近年来在充填开采项目中所取得的实践经验，针对西部地区高产高效矿井矸石产量大和地下残余空间大等特点，通过对传统离层注浆、灌浆防灭火、浆体管道输送等技术进行优化集成创新，突破传统技术瓶颈，提出了地区适应型、工艺匹配型和经济高效型（即适用于高产高效千万吨级矿井）的浆体充填技术，该技术采用集高位注浆、邻位注浆和低位灌浆等多种手段于一体的三位一体、采充并行的浆体充填模式，旨在实现矸石的安全、绿色、高效处置。目前，该技术已成功在大海则煤矿、黄陵二号矿井等煤矿陆续开展了工业化应用。