深井寬條帶法開采煤柱安全性能及地表損害評價.pdf

1、由于多年高強度的開采，淺部煤炭資源已經接近枯竭，煤礦快速進入深部開采階段，而且原本有限的煤炭資源被城鎮(zhèn)等建筑區(qū)壓占的越來越多（山東省建下壓煤已經占到剩余可采資源的60％以上）。條帶開采由于能有效地控制覆巖下沉和地表沉陷，保護地表建（構）筑物和生態(tài)環(huán)境，成為解決建下壓煤開采的有效技術措施之一，較廣泛的用于城鎮(zhèn)下及主要建構筑物下采煤。研究深井寬條帶法開采煤柱安全性能及地表損害，可為地表建（構）筑較為密集的深井條件下煤炭資源的安全、高效開采提

2、供參考依據。本文采用室內試驗、現場實測和理論分析等方法，進行了較為系統(tǒng)的研究。
　　(1)對深井寬條帶法開采煤柱的安全性進行數值模擬,隨著煤柱留設寬度的變小，煤體上的支承壓力迅速增加，煤柱塑性區(qū)寬度顯著加大;
　　(2)對深井寬條帶法開采煤柱的安全性進行現場實測，煤柱邊緣最易破壞塌垮，在觀測末期，壓力峰值位于距離煤壁約8m的位置，并有繼續(xù)向中部轉移的趨勢，煤柱上的受力是長期變化的。深井煤柱的橫向變形主要集中在煤柱邊緣9.5m

3、內，煤柱的變形是非連續(xù)、階躍式、突變式的。在觀測末期，12m深度的煤柱仍未進入穩(wěn)定，隨著時間的推移，該區(qū)域煤體也將逐漸屈服，煤柱的最終塑性屈服區(qū)寬度不小于12m，但是已經接近煤柱彈性核區(qū)的邊緣。整個煤柱承載呈現出明顯的馬鞍形分布，在監(jiān)測周期內煤柱是安全的。
　　(3)通過總結分析影響煤柱安全性的因素，提出了深井寬條帶法開采尺寸設計的方法和通過加固煤柱邊緣來加強煤柱的側向約束，從而達到提高煤柱強度、減小煤柱尺寸的方法。
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