“充填体-煤柱”复合承载体稳定性分析
2021-10-21赵兵朝郭亚欣刘晨光
煤矿安全 2021年10期
赵兵朝,杨 啸,翟 迪,郭亚欣,刘晨光,3,孙 浩
(1.西安科技大学 能源学院,陕西 西安 710054;2.教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室,陕西 西安 710054;3.中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西 西安 710077)
“三下”压煤问题是制约矿井采掘接续与可持续发展的关键因素,伴随多年来煤炭资源的高强度开采,充填开采已然成为煤炭生产变革的大方向[1]。针对充填过程中全采全充成本较高的问题,提出了部分充填的协调开采方法[2-6]。对于部分充填开采中形成的“充填体-煤柱”承载结构,许家林、朱卫兵等[2-3]提出的“覆岩离层分区隔离注浆充填”技术,形成了“离层区充填体+关键层+分区隔离煤柱”共同承载体,有效弥补了条带开采技术的不足;钱鸣高等[7]发现控制主关键层可控制地表移动,并形成“条带煤柱或充填体-上覆岩层-主关键层”结构体系来控制地表沉陷;李兴尚等[8]对比研究了条带开采垮落区注浆充填与条带开采覆岩移动特征,表明“关键层-煤柱-冒研注浆充填体”共同作用可控制岩层移动和地面变形;余伟健等[9]提出了“充填体+煤柱+承重岩层”协作支撑系统概念;李柱等[10]提出了充填体煤柱协同护巷沿空掘巷技术;王方田等[11]模拟分析了不同充填率、水灰比条件下充填体-煤柱的应力分布、裂纹演化特征;Kostecki 等[12]利用FLAC3D模拟分析了煤柱的塑性流动特性,对比分析了充填材料抗剪强度、抗拉强度与矿井空间约束对煤柱强度的影响;常庆粮等[13]建立了在采出量和充入量相等下的岩层稳定性判据;……
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