煤炭学报

作者：张强, 崔鹏飞, 张吉雄, 王云搏, 杨军辉, 宗庭成, 白雨, 金子山, 冯建业, 朱兴会,

关键词：充填开采, 立体充填, 协同阻滞, 组合充填, 时空衔接, 多腔硐空间,

单一充填开采方法难以完全满足充填工程场景复杂化、地质条件特殊化、覆岩控制精准化的需求。创新性提出联合运用多种充填技术对覆岩全系不同层位采动腔硐空间进行立体充填开采的新方法，并拆解煤矿立体充填开采技术特征及工程内涵，剖析了煤矿立体充填开采典型适用场景；分析提取了立体充填低、中、高多层位可充采动腔硐空间动态发育模型，构建了立体充填多层位协同阻滞覆岩运动、稳定控制地表变形的核心机制，形成了“低位固体面充+高位地面下向孔注”“低位固体面充+中位回采巷上向孔注”等多种煤矿立体充填开采组合模式；设计了煤矿立体充填“钻采充注”典型生产系统，并揭示了立体充填各系统间“空间上多层位布置+时间上多指标顺序运行”的“分时分区”时空高效衔接机制；系统性建立了煤矿立体充填开采工程设计方法。结合河北某矿建下多条带遗留煤柱回收的工程背景，设计并应用了“低位固体面充+高位地面下向孔注”的立体充填开采方法，开展了立体充填“钻、采、充、注”系列工程，实测验证了立体充填低位固体主充和高位孔注辅充阶段协同阻滞覆岩运动控制效果，量化对比了立体充填在内多种充填开采方法的地表变形控制程度，结果表明立体充填控制效果更加显著，其充实率高达96%，实现了高上限、低扰动、强稳定性的地表变形控制。

来源：2026年第2期

《煤炭学报》期刊编辑部

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