王河礦膏體充填開采覆巖移動變形及地表沉陷規(guī)律研究.pdf

1、膏體充填開采指的是將充填體借助充填泵通過充填管道輸送到采空區(qū)內(nèi)，從而來控制覆巖移動變形及地表沉陷，與傳統(tǒng)垮落法開采相比，它能減少對土地資源、水資源、建筑物等的破壞，具有安全性好、采出率高、對環(huán)境友好等特點，是一種有效的綠色開采技術(shù)。文章以王河礦10903充填開采工作面為背景，研究了膏體充填開采條件下覆巖移動變形及地表沉陷規(guī)律。
　　本文借助數(shù)值模擬和理論分析，對傳統(tǒng)垮落法開采和膏體充填開采下的覆巖破壞特征進行了分析，并計算了充填開

2、采覆巖導水裂隙帶高度。在對控制覆巖及地表移動的影響因素剖析基礎(chǔ)上，通過建立巖梁力學模型，得出了充填前頂板移近量的計算公式。研究表明：充填開采后覆巖并沒有形成傳統(tǒng)的“三帶”，而是只有裂隙帶和彎曲下沉帶；充填后覆巖導水裂隙帶高度為8.3m，小于隔水層厚度9.18m，與傳統(tǒng)開采相比，充填開采能有效防治礦井水害；影響覆巖及地表移動的充填因素主要是充填前頂?shù)装逡平?、充填體未接頂量、充填率壓縮量；通過頂板移近量公式，計算出充填前頂板移近量為30m

3、m。
　　采用UDEC數(shù)值模擬軟件分析了傳統(tǒng)垮落法開采和膏體充填開采不同條件下的覆巖移動變形及地表沉陷規(guī)律，得到膏體充填開采不同工作面推進距離、充填體不同彈性模量、不同充填率時覆巖及地表移動變形規(guī)律。結(jié)合工作面地表現(xiàn)場實測，進一步對地表移動特征進行了研究，經(jīng)計算得到了地表移動相關(guān)參數(shù)及各項地表沉陷變形值。研究結(jié)果表明當10903工作面充填體彈性模量為1Gpa、充填率81％時，充填開采能有效控制地表沉陷，滿足保護地表建筑的設(shè)計要求。