厚松散层下条带充填开采充填率对地表下沉的影响分析.pdf

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1、总第197期doi:10.3969/j.issn.1005—2798.2016.01.021厚松散层下条带充填开采充填率对地表下沉的影响分析李腾飞,武泉林,秦元真,刘毓,董毅(1.山东科技大学矿业与安全工程学院,山东青岛266590;2.济宁学院,山东济宁273155;3.山东鲁泰控股集团有限公司,山东济宁272100)摘要:为了研究厚松散层下条带充填开采时充填率对地表下沉的影响,运用FLAC如数值模拟,探讨了充填率对地表最大下沉值的影响规律:在其他地质条件不变的情况下,地表最大下沉值随充填率的增加而减小,其减小幅度逐渐变大。

2、其主要原因是充填率增加,使得采空区顶板的悬漏量减少,并且充填体的稳定性增强,对地表的控制作用显著。关键词:厚松散层;条带充填;地表下沉;FLAC数值模拟;充填率中图分类号:TD823.7文献标识码:B文章编号:1005—2798(2016)01—0047—03在我国华东、华中、华北等矿区。厚松散层这种了覆岩主关键层对地表下沉的动态影响,得出覆岩特殊地质条件分布较广泛,并且这些矿区多数存在主关键层对地表的移动过程起到了控制作用,主关“三下”(建筑物下、铁路下、水体下)压煤情况,造成键层的断裂破坏将导致地表快速下沉及下沉量的显资源

3、的大量浪费,矿井服务年限缩短l1]。而控制其著增大,地表的下沉速度随主关键层周期性的断裂开采沉陷带来的环境破坏,实现煤矿的绿色开采是破坏而呈现周期性跳跃式变化。因此,控制覆岩主个亟待解决的问题。近年来条带充填技术的发展成关键层的移动变形就能有效控制地表沉陷。条带充为一种有效的解决途径,条带充填开采作为一种部填开采通过构筑条带相间的充填体,形成“条带充分充填的采煤方法,通过构筑一定充留相间的条带填体一覆岩主关键层”组合结构,只要保证未充填充填体.在保证充填体强度的前提下,有效地控制上采空区的间隔宽度小于覆岩主关键层的初次破断跨覆

4、岩层的运动从而控制地表下沉,减少开采沉陷对距.覆岩主关键层结构保持稳定,且充填体强度能保生态环境的破坏。相对于全部充填开采,条带充填持长期稳定,就可以有效控制地表沉陷,其技术原有充填率低、充填成本小、工作面回采效率高等优理Ⅲ8可以简化成图1所示。点。目前专门针对条带充填开采方面的研究相对较少,其中郭爱国等通过对宽条带充填全柱开采地地表层表沉陷机理及影响因素的研究得出:一定地质条件王天韫居下。宽条带充填全柱开采地表沉陷的主要影响因素有充填率、充填体强度以及隔离煤柱留设宽度;许家林等_3研究了条带充填开采技术原理及其适用性,并提出

5、了条带充填开采的设计原则;文献f5—底板7]分别对不同条件下的条带充填开采进行了分析图1条带充填开采原理研究。本文通过对厚松散层条件下条带充填开采充填率对地表下沉影响的数值模拟研究,分析了充填2数值模拟方案率对地表下沉影响的规律及原因。2.1模型建立及力学参数1条带充填开采技术原理本文利用FLAC。。软件进行数值模拟研究,主要研究充填率对地表下沉的影响规律。模拟分析以二煤矿条带充填开采技术的研究应充分利用煤系维平面的形式进行,模拟上覆岩层为连续介质,考虑层状岩层的移动规律和控制特点,许家林等研究到地表充分采动(实践经验表明开采

6、范围的长、宽大收稿日期:2015—12-22作者简介:李腾飞(1990一),男,山东济宁人,在读硕士研究生,研究方向为地表沉陷与控制。472016年1月李腾飞等:厚松散层下条带充填开采充填率对地表下沉的影响分析第25卷第1期(上接第29页)软件是本层的核心。本系统上位机4结语组态监控软件基于优秀的国产组态软件组态王开发完成.主要包括四个模块:信息显示、数据存储、决策通过对会泽矿区井下通风系统的分析.结合自控制、超限报警。动控制技术、组态软件技术和变频调速技术研制出会泽矿区井下风机远程自动监控系统,系统可靠性较高并能有效解决以下

7、问题:1)根据传感器检测的参数分析出井下实际风量需求,利用PLC控制器自动控制变频器实时调节图4PLC控制原理风机功率,降低生产成本。1)信息显示模块通过组态王的人际交互界面2)实时监测并显示井下风机运行参数和环境显示井下监测数据和风机运行状况等信息,并提供参数,在参数异常时实时报警,提高风机运行可靠多种显示方式,包括实时趋势曲线、历史趋势曲线和性,确保井下生产人员人身安全。多种显示报表等,同时还提供打印功能。3)当井下有害气体浓度超限和氧气浓度过低2)数据存储模块对系统监测到的环境参数数时,实时声光报警,并通过PLC自动远程

8、控制风机据和风机运行状况数据进行存储和更新,并事先存高频运行,及时使井下环境恢复正常。储了大量的指标参数、事故、预警和报警等信息,由参考文献:数据库、历史库等库组成,为决策控制部分提供数据基础。[1]陈士玮,王家兵.矿井主要通风机在线监测监控现状及3)决策控制模块利用存储部分

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