为提高煤炭采出率,部分煤矿采用了留窄煤柱沿空掘巷技术,窄煤柱极易受到上覆岩层的集中应力而产生压破坏,进而产生大量新生裂隙,形成漏风通道导致采空区遗煤自燃。论文根据兖矿集团鲍店煤矿6310工作面的防灭火需要,结合煤矿电厂粉煤灰资源化和高效化利用的要求,提出了粉煤灰浆体材料巷旁充填堵漏风的技术思路。首先采用数值模拟和现场观测相结合的方法,模拟和验证了窄煤柱沿空侧采空区的冒落形态,对巷旁充填进行了初步设计;其次简要分析了浆体主要原材料的水化反应机理和相互作用机理,综合单因素分析法和正交分析法,通过一系列的试验研制出了符合现场实际需要的粉煤灰浆体材料最优配比;最后,根据工作面情况和前述研究成果,设计了巷旁充填系统及工艺,并进行了工业性试验。研究得出如下主要成果:(1)根据6310工作面岩层地质情况,采用数值模拟的方法设计了模型,模拟出了窄煤柱沿空侧采空区的冒落形态,并进行了应力、位移和塑性区分析,得出了窄煤柱破坏漏风导致该工作面采空区遗煤自燃的危险性,经过现场观测的验证后,对采空区巷旁充填进行了初步设计。(2)研究了浆体材料组分中水泥、粉煤灰和水玻璃的水化机理,分析了组分之间的相互作用。通过主要材料各组分之间的化学反应关系,为确定注浆材料实验的组分含量,以及提高材料的反应效率提供了重要参考。(3)实验研究了粉煤灰浆体材料各组分对浆体材料物理和力学性能的影响。综合单因素分析法和正交试验法,进行了一系列不同配比粉煤灰浆体的稠度和凝结时间,以及浆体固结试样抗压强度试验,得出了稠度、凝结时间和抗压强度与浆体材料的粉煤灰掺量、水灰比、水玻璃掺量等的关系并分析了原因,根据现场需求选择了最优的材料配比方案。(4)设计了粉煤灰浆体材料的“制备-运输-充填”系统及巷旁充填工艺。为了解决地面制浆站制浆水灰比大的问题,设计了相应的浆液浓缩搅拌系统;针对矿井防灭火要求,研究设计了采空区巷旁充填方案,为充填方案进行了充填设备的选型、施工参数和施工流程的确定;最后在井下建立光纤光栅温度风量传感器监测系统,对6310工作面进行了堵风防灭火效果检验及分析。