煤矸石浆体充填是一项顺应煤炭绿色可持续发展、响应国家环保政策的矸石绿色处置新技术。宏观的破碎空间特征与微观的空隙特征是决定矸石浆体充填效果的关键，为建立浆体充填基础理论体系，采用理论分析、模拟实验与现场工业实验结合的方法，揭示了浆体充填空间覆岩运动规律，探索了破碎空间内可供浆体充填的空隙分布特征，明确矸石浆体-采空空隙的作用关系。研究表明，采动过程中控制岩层是影响浆体充填空间范围的关键，“拱-梁-壳”的空间演化过程分别对应浆体充填空间的自由堆积区、载荷影响区及压实区，直接决定矸石浆体充填效果；采空区内垮落岩体的孔隙率沿倾向、走向及垂向均满足负对数函数关系，据此建立了浆体充填空间空隙分布模型，并确定浆体充填的重点区域；通过开展地面原位注浆充填试验，证明了矸石浆体在采空空间的可充填特性，阐述了矸石浆体-采空空隙的作用过程普遍经历了初始流淌、垂直涌流及水平扩散3个阶段；在黄陵二号煤矿井下针对浆体充填空间自由堆积区与载荷影响区开展了矸石浆体充填工程实践，成功验证了井下矸石浆体充填技术的可行性及理论的正确性，为矸石绿色处置提供了新的依据。

1 浆体充填空间覆岩结构特征
1.1 相似模型构建
1.2 浆体充填空间覆岩演化规律
1.3 浆体充填空间结构特征
1.3.1 浆体充填空间垂向分带
1.3.2 浆体充填空间倾向分区
(1) 自由堆积区。
(2) 载荷影响区。
(3) 压实区。
1.3.3 浆体充填空间走向分区
(1) 自由堆积区。
(2) 载荷影响区。
(3) 压实区。
2 浆体充填空间空隙分布规律
2.1 破碎岩体碎胀特性
2.1.1 基于相似模拟的破碎岩体碎胀系数的确定方法
2.1.2 基于相似模拟的破碎岩体碎胀系数分析
2.2 破碎岩体空隙率分布特征
2.2.1 碎胀系数垂向分布规律
2.2.2 碎胀系数水平分布规律
3 矸石浆体-采空空隙作用关系
3.1 现场实验模型建立
3.2 矸石浆体-采空空隙作用关系
(1) 初始流淌。
(2) 垂直涌流。
(3) 水平扩散。
4 浆体充填工程实践
5 结 论

古文哲,杨宝贵,朱磊,赵萌烨.矸石浆体充填空间特征研究与工程实践[J].矿业科学学报,2023,8(03):409-418.DOI:10.19606/j.cnki.jmst.2023.03.014.