模糊数学在充填开采方法中的应用
2014-03-21李凤义聂文波陈维新李光琦陈雷
采矿技术 2014年1期
李凤义,聂文波,陈维新,李光琦,陈雷
(1.黑龙江科技大学 黑龙江矿业研究院, 黑龙江 哈尔滨 150027;2.黑龙江科技大学, 黑龙江 哈尔滨 150027)
目前我国煤矿的“三下”压煤量约为137.9 亿t,其中建筑下压煤量87.6 亿t,约占整个压煤量的63.5%。随着工农业生产的发展,建筑下压煤量有增大趋势,很多矿区建筑下压煤量占到矿区可采储量的60%,严重制约着煤矿量的生产。针对这种情况的紧迫性,钱鸣高院士等提出了绿色开采[1]的概念,而充填开采更是绿色开采技术体系中的重点。
煤矿充填开采主要采用矸石充填和高水充填。矸石充填作为我国最早利用的充填开采法,以其充填成本低、方法简便受到广泛利用。随着充填技术的成熟和煤矿开采难度的加剧,高水充填因其灵活性好、流动渗透性好、固结体塑性好、能适应围岩变形、具有微膨胀性、充填程度高而越来越受重视。
本文采用模糊数学的方法,建立模糊数学评判模型,并选取两个不同类型充填体为例,进行综合分析、对比、验证,为以后矿井选取合理的充填开采方式提供依据。
1 充填体稳定性的影响因素
在充填开采中,充填体进入采场后,改变了采场的应力状态,使其原来的单轴或双轴应力状态变为双轴或三轴应力状态,大大提高了围岩的强度,增强了围岩的支撑能力。因此,充填体不仅起到支撑作用,更重要的是提高了围岩自身强度和自支撑能力[3]。充填体在短时间内达到一定的强度,而后逐渐达到接近于原应力的状态,从而能实现稳定关键层的作用。……
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