长臂充填开采上覆岩层移动规律数值模拟

发布时间：2017-08-31 23:07

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【摘要】：针对王河煤矿10903工作面在开采过程中引起地表下沉问题,用RFPA2D软件对不同弹性模量充填材料下的充填开采和全部垮落开采进行数值模拟,模拟了全部垮落法开采时岩层破坏和裂隙分布情况,全部垮落法随工作面推进关键层及地表下沉情况;不同弹性模量充填材料下的充填开采随工作面推进关键层及地表下沉情况.结果表明:全部垮落法开采会引起地表的塌陷,而充填法能有效控制关键层弯曲下沉量和地表沉陷.充填体弹性模量从1 GPa增加到5 GPa时,工作面前方垂直应力集中程度逐渐降低,关键层下沉量逐渐减小,最大下沉量从510 mm减小至285 mm.最后通过地表沉陷观测验证了充填材料配比和数值模拟计算的合理性.
【作者单位】： 河南工程学院安全工程学院;武汉理工大学资源与环境工程学院;
【关键词】： 数值模拟 充填开采 地表下沉 充填体强度 岩层移动规律
【基金】：国家“十二五”科技支撑计划重点项目(2011BAB05B03) 河南省教育厅重大科技攻关项目(13A440151)
【分类号】：TD325
【正文快照】： 地下采煤引起岩层与地表移动是极其复杂的岩体力学问题.开采造成的地表沉陷也是煤矿开采中存在的一个亟待解决的问题.实践表明,充填开采是解决煤矿开采造成的环境问题,实现“三下”压煤,提高煤炭资源回收率等技术难题的重要技术途径之一[1-2],是煤矿开采一个重要的发展方向[3]

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