采空区条带充填开采基础研究

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采空区条带充填开采技术是进行三下开采的一种有效途径,是部分充填开采方法的一种。通过合理的充填参数布置,它一方面能够达到控制地表沉陷,实现三下开采,在不损害环境的同时尽可能多的采出自然资源;另一方面,相比于采空区全部充填开采技术,它能够有效的减少充填原材料的用量,降低充填开采的成本,使充填开采技术能够得到推广应用。我国绿色开采技术处于初步阶段,采空区条带充填开采技术作为一种新兴的三下开采方式,在我国并未得到足够的重视。现阶段由于绿色开采观念的提出,我国逐步开始重视采空区条带充填开采技术,但是关于采空区条带充填开采的理论研究尚处于一种空缺的状态。本文以霍州煤电集团曹村矿为工程背景,探讨薄板理论在采空区条带充填开采参数布置问题中的适用性,为条带充填开采参数布置提供理论依据。本文利用薄板理论,在充填体强度确定的情况下,通过分析采基本顶板的力学性质,确定合理的采空区条带充填的布置参数。在此基础上,进行室内相似模拟试验,模拟不同的充填方案进行对比,研究各个方案不同的地表控制效果,确定最佳参数布置方案为充填条带宽度为10m,条带间距为1Om。在相似模拟试验的基础上进行数值模拟,分析各个方案的位移和充填条带所受应力分布,得出充填体的稳定性,并验证理论的正确性。本文对采空区条带充填的参数布置做了理论性的初步研究,作为煤矿实际设计施工的理论依据,并可以作为条带充填开采技术理论进一步研究的参考。
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