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覆岩隔离注浆充填技术通过控制工作面采宽与隔离煤柱宽度使相邻工作面均处于非充分采动状态,在关键层破断之前,将充填浆体经地面钻孔高压注入覆岩离层,控制地表沉陷。随着覆岩隔离注浆充填技术的广泛应用,原材料——粉煤灰供不应求,对该技术的发展产生了限制。对此,本文开展覆岩隔离注浆充填浆体特性实验研究,从通用的注浆材料探索确定浆体可用的若干关键参数、界定其范围值,并基于此验证黄土是否可用于覆岩隔离注浆充填。主要研究成果如下:根据工程实践得出覆岩隔离注浆充填浆体的10项理想性质,通过分析,选定稳定性、扩散半径、粘度、压实率、结实体强度作为实验测量的性质来确定浆体的可注性。其中浆体稳定性主要由沉析速率衡量,在介质密度和流速相同时,沉析速率只受颗粒的直径和密度影响,而且静止条件下沉析速率可以反映其流动状态下的沉析速率。注浆工况相同时,塑性粘度即可以反映浆体的扩散半径。浆体压实率为单位体积浆体注入离层被压实后的体积,可以衡量注浆效率。压实体强度一定程度上反映了充填体与沉陷控制效果的长期稳定性,实验中用单轴抗压强度反映该量。所以实验选定的浆体性质为沉析速率、塑性粘度、浆体压实率和压实体单轴抗压强度。实验方案基于这4种性质的物理意义和工程意义设计,尽可能接近覆岩隔离注浆充填实际工况与浆体所处地层环境。沉析速率通过沉析过程时长计算得出,其随沉淀率增大而逐渐降低,总体呈现指数关系,整个沉析过程可分为3个阶段,主要沉析发生在第二阶段。塑性粘度根据六速旋转粘度计测量数据分析得出,其随沉淀率的增大而增大,曲线总体呈现指数关系,拐点集中出现在沉淀率为0.6~0.7左右。浆体压实率利用自行设计的浆体压缩仪得出的数据分析而得,其随应力变化可分为3个阶段,一直随阈值压力的增大而下降,下降速度也在逐渐降低,总体成对数关系。同时可以得出浆体当量压缩系数的变化规律,其与阈值压力同样成对数关系。压实体单轴抗压强度由万能试验机测出,其随阈值压力上升而上升,基本呈线性关系。通过实验,得出8种粉煤灰浆体各自4种性质的参数,从而界定出浆体是否可注的范围。以同样的方法对黄土进行测试,其性质处于该范围内,表明其可用于覆岩隔离注浆充填。该实验在工程中也可用于指导充填浆液的合理配比。实验得出的当量压缩系数改进了注采比公式,导出了充填干灰质量极限值公式,建立了其与具体覆岩深度、开采参数的关系,并进行了工程验证,为充填灰量设计提供了依据。