薄基巖下膏體充填置換條帶煤柱控制地表沉陷技術(shù)研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，每年的煤炭產(chǎn)量逐步提高，而煤炭儲量有限，因而煤炭資源在逐步減少我國東中部地區(qū)人口眾多，村莊密度大，煤炭開采歷史長，開采強(qiáng)度大，村莊建筑物壓煤所占比重越來越大，膏體充填置換遺留煤柱技術(shù)為“三下”滯留資源的再利用提供了一定的技術(shù)手段，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景，研究薄基巖下膏體充填置換開采時采場圍巖應(yīng)力和位移分布規(guī)律及膏體充填材料的選擇對減輕置換遺留條帶煤柱時造成的損害具有積極的作用，同時也可為回收遺留煤柱提供了科學(xué)依據(jù)。

2、>　　本文采用理論分析、數(shù)值模擬、配比實(shí)驗(yàn)等方法對膏體充填置換條帶煤柱控制地表沉陷從以下方面進(jìn)行了研究:(1)從薄基巖定義及薄基巖下地表移動的力學(xué)機(jī)理、變形影響因素和參數(shù)特征進(jìn)行了研究，同時從膏體充填置換條帶開采遺留煤柱的理論進(jìn)行了分析，其實(shí)質(zhì)是改“條帶煤柱—上覆巖層”支撐結(jié)構(gòu)體系為“條帶膏體—上覆巖層”支撐結(jié)構(gòu)體系的過程;(2)根據(jù)條帶煤柱承載能力及其承受載荷計(jì)算方法，推導(dǎo)出充填體能有效控制頂板下沉所需的強(qiáng)度，得出了適合岱莊煤礦3上煤

3、層回收條帶煤柱采用膏體充填時充填體的所需的強(qiáng)度;(3)通過充填配比試驗(yàn)結(jié)果分析選擇了符合置換充填的膏體材料。(4)采用數(shù)值模擬對充填工作面不同充填率下的塑性形變、圍巖應(yīng)力和頂板位移進(jìn)行了了分析對比，同時分析了充填率對地表沉陷的影響，最終確定了合理的充填率。(5)通過工業(yè)性試驗(yàn)分析驗(yàn)證了膏體充填置換條帶煤柱具有很好的研究價值。
　　本課題的研究有利于解決岱莊煤礦傳統(tǒng)條帶開采遺留煤柱資源浪費(fèi)的問題，同時對實(shí)現(xiàn)綠色開采及安全高效環(huán)保回采