邢东矿充填巷式开采数值模拟与现场实测研究

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本论文的研究内容依托于国家科技部社会公益基金资助项目《煤矿绿色充填开采技术研究》。论文回顾了充填开采、条带开采和充填条带开采在“三下”开采中的研究和应用状况,介绍了矸石不上井,又能采出部分煤炭,尤其适用于重要建筑物下采煤的绿色开采技术——充填巷式开采,简述了邢台矿业集团邢东矿充填巷式开采的实践,包括实验区域、基本思路、工艺路线、工艺流程和效果。论文运用FLAC3D数值模拟软件建立了邢东矿充填巷式开采模型,以煤壁水平应力、煤柱垂直应力和巷道顶板垂直应力为指标,分析了采出率、充填率和充填体强度对煤柱和覆岩应力的影响规律。论文分析了采出率、充填率和充填体强度对地表下沉的影响规律,运用正交试验法和FLAC3D数值模拟对其影响程度进行了排序,得出了三个因素对地表下沉的影响程度由大到小依次为:采出率、充填率和充填体强度。论文采用钻屑法和应力计法分别对1#-7#已充填巷道间隔离煤柱应力特征和正在充填的9#、10#和正在掘进的12#巷道间隔离煤柱应力变化进行了观测,得出了已充填巷间隔离煤柱应力特征和巷道充填、掘进对隔离煤柱应力的影响规律。最后,根据所得出的初步规律,对充填巷式开采的工程实践提出了建议。
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