郭 力 何朋立

(洛阳理工学院土木工程系)

随着我国经济的迅速发展，对能源的需求不断增加，促使煤炭开采规模日益增大，易采资源日趋减少，对“三下一上”(建筑物下、铁路下、水体下和承压含水层上)压煤合理开采的意愿越来越强烈;同时，煤炭开采中还伴随着大量废弃物的排放以及塌陷区的出现，按传统的处理方式必然会对环境产生危害。而利用充填采煤技术，可较好地解决这两方面的问题。一方面因其对岩层扰动小，具有控制岩层移动与地表沉陷的作用，另一方面可以有效利用煤矿废弃物实施充填，减少废弃物的排放。因此，充填开采是煤矿绿色开采技术体系的主要内容之一，是解决煤矿开采环境问题和“三下一上”压煤开采问题的有效途径。

实际工程中，由于充填工艺、施工条件以及充填材料自身的特点等多个影响因素，不论何种充填方式，对采空区的充填都无法达到理想状态，其充填效果或程度不可能是绝对连续和均匀的。采空区充填效果的主要影响因素是充填材料和充填程度。此处充填程度是对充填方案中所要充填的采空区而言，也就是说，所要充填的采空区的理想或设计充填程度是100%，而实际操作中要达到这个程度几乎是不可能的。即使充填程度都是理想的100%，其充填材料也非完全连续和均匀的。显然，在实际中这是一个随机问题，其相关充填参数是随机变化的。由此，本研究借助随机有限元方法对此问题进行分析，以探究采空区充填效果随机变化情况下，围岩稳定性及地表沉降的统计规律。……