李 猛,张吉雄,姜海强,黄艳利,张 强

(中国矿业大学矿业工程学院深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏徐州 221116)

固体密实充填采煤覆岩移动弹性地基薄板模型

李 猛,张吉雄,姜海强,黄艳利,张 强

(中国矿业大学矿业工程学院深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏徐州 221116)

固体充填采煤覆岩移动规律与传统垮落法开采相比发生了本质的变化,为准确地计算固体充填入采空区后上覆岩层的移动规律,在分析固体密实充填采煤覆岩移动特征的基础上,采用弹性地基薄板理论,建立了固体密实充填采煤充填体-基本顶力学模型,推导出了采场基本顶挠度、应力方程以及基本顶发生破断的临界条件,分析得出弹性地基系数是影响顶板移动变形的关键因素,并结合相关参数给出了基本顶最大下沉量和最大应力值随弹性地基系数的变化规律。平煤十二矿己15-13080充填采煤工作面工程实践结果表明:实测基本顶最大下沉值为347 mm,与理论计算结果相符。

固体密实充填采煤;覆岩移动;弹性地基薄板;充填体

近年来,综合机械化固体密实充填采煤技术得到迅速发展,目前已被广泛应用于“三下”采煤,以保护地表建(构)筑物、水体和处理地面、井下矸石等废弃物。在该技术中,煤炭采出后,充填物料被密实充入采空区,将作为永久的承载体支撑上覆岩层,使上覆岩层只发生缓慢下沉,因而能够很好的控制岩层移动和地表下沉[1-2]。目前该技术已经实现采空区的充实率达到85%以上,采空区基本顶不会发生断裂和垮落而只发生较小的弯曲变形[3-5]。……