煤柱宽度对地表移动变形影响数值模拟研究.pdf

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1、第44卷第6期矿山测量Vo1．44NO．62016年12月MINESURVEYINGDec．2O16doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2016．06．014煤柱宽度对地表移动变形影响数值模拟研究李涛(阳泉煤业(集团)有限责任公司，山西阳泉045000)摘要：文中采用离散元数值模拟软件UDEC研究工作面间煤柱宽度对地表移动变形的影响。以山西某矿的地质采矿条件为工程背景，建立了7种不同工作面煤柱宽度工况条件下的数值模拟方案；分析了各工况开采后岩层竖向应力及地表移动变形的规律。随着工作面间煤柱宽度

2、的增加，地表移动变形值大幅度的减小。因此，适当增加工作面煤柱宽度可作为控制地表移动变形及保护建筑物一种途径。关键词：煤柱宽度；数值模拟；开采沉陷；地表移动变形中图分类号：TD325文献标识码：A文章编号：1001—358x(2016)06—005l一04NumericalsimulationstudyoftheinfluenceofcoalpillaronthesurfacemovementanddeformationLiTno(Yangquan(Group)Co．，Ltd，Yangquan045000，China

3、)Abstract：Inthepaper，discreteelementnumericalsimulationsoftwareUDECisusedtostudyontheinfluenceofcoalpillaramongpanelsonthesurfacemovementanddeformation．TakingthegeologicalandminingconditionsofacoalmineinShanxiastheengineeringbackground，theauthorestablishesseve

4、nnumericalsimulationsunderdifferentconditionsofcoalpillar，andanalyzesverticalstrainandsurfacemovementanddeformationrulesunderthecondi-tionsofpost—mining．Withtheincreasingwidthofcoalpillarsamongpanels，Surfacemovementdeformationvalueisgreatlyreduced．Therefore，ap

5、propriateincreasingcoalpillarwidthamongpanelscanbeusedasawaytocontrolSurfacemovementanddeformationandprotectbuildings．Keywords：coalpillarwidth；numericalsimulation；miningsubsidence；surfacemovementanddeformation地下采矿活动引起了大量的地面破坏与灾害，到最大的目的。为了控制开采引起的地表移动变形及破坏，很多学1数

6、值模型者进行了条带开采I4、协调式开采、房柱式开采、离层注浆⋯等多种途径的开采减缓沉降数值模拟以山西某矿3号煤层31003、31005、与变形的研究，主要矛盾在于煤炭资源采出率最大31007工作面的工程实际为背景。矿区主要为丘陵化与地表移动变形最小化之间，如何在二者之间达地貌，地表被第三系与第四系松散层覆盖。最高点到一个平衡点，不但要考虑理想化的开采方法，还需海拔1265．50m，最低点海拔1020．20m。工作面要结合目前的综合机械化采煤技术。基于此，本文宽度为200m，采高2．6m，平均采深545m，松散层主要

7、研究在综合机械化长壁回采的情况下，工作面平均厚度85m，一次采全高，综合机械化采煤，全部间煤柱宽度对地表移动变形的影响规律，以指导本垮落法管理顶板。矿区建筑物下压煤开采，达到控制地表移动变形在为了探讨工作面间煤柱宽度对地表移动变形的地表建筑物允许变形以内，同时使工作面采出率达影响，根据某矿工程实际的煤柱宽度20m，工作面宽引用格式：李涛．煤柱宽度对地表移动变形影响数值模拟研究[J]．矿山测量，2016，44(6)：51—54，59．51第6期矿山测量度200m，设计工作面煤柱宽度与对应工作面宽度见表1。表1煤柱宽度

8、及对应工作面宽度煤柱宽度／m工作面宽度／m2020030l93401865018O601737O16680160根据研究区域的钻孑L柱状图，简化岩层信息，得到数值模型的设计尺寸，见图1，模型总长度925m，高度图l数值模型设计尺寸6911TI，主要含有松散层、中细砂岩、粉砂岩与泥岩、根据数值模型的设计尺寸在UDEC数值模拟软细砂岩、煤层、底板岩层，根据岩层综