王再清，靳晓光，陈智强，邢献军

(1.重庆地质矿产研究院，重庆400042;2.重庆大学土木工程学院，重庆400030;3.重庆市地质矿产勘查开发局107地质队，重庆401120;4.涉县宏大建筑设计有限公司，河北涉县056400)

开采地下矿产资源和保护地面或地下结构物是既矛盾又统一的两个方面。在结构物下方留设保护煤柱是保护结构物免受地下开采影响的一种比较可靠的方法。某拟建风电场工程场地地处七耀山脉之中，场地地层主要为二叠系灰岩和薄煤层。

本文的主要目的是研究煤层开采对风电场风机运行的影响，以提出比较经济、合理的安全煤柱留设范围。依据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》(2000)、《风电机组地基基础设计规定》(试行)(FD 003－2007)中的相关规定，模拟研究给出以下前提条件:①建筑物按II级保护对象进行考虑，其围护带宽度为15 m。②建筑物荷载按100 kN/m2。③倾斜变形最大值按±3 mm/m(3‰)、水平变形最大值按±2 mm/m(2‰)、曲率最大值按 ±0.2×10－3/m 考虑。④风机塔位基础沉降最大值取200 mm。

表1 数值分析采用的物理、力学参数Tab.1 Numerical analysis with the physical and mechanical parameters

1 平缓或缓倾斜煤层

结合场地缓倾斜煤层的产状特征，以倾角5°的缓倾斜煤层为例，按移动角γ=β=50°－80°(图1)进行开采时，研究薄煤层开采对上覆待建构筑物的影响，以便得出缓倾斜煤层不同埋深情况(煤层埋深按构筑物中部下方煤层埋深计)下合理的开采范围和互不影响的开采深度建议值。

沿煤层倾向(X方向)、煤层走向(Y方向)和煤层埋深(Z方向)建立三维有限元模型，以埋深200 m为例，建立的数值分析模型(X×Y×Z=800×50×450 m)。……