充填開采對地表沉陷影響因素的數(shù)值模擬

邢宇祺 寧建國 劉軍輝 許元?jiǎng)P 王永慶 袁國棟

(山東科技大學(xué)礦業(yè)與安全工程學(xué)院)

充填開采對地表沉陷影響因素的數(shù)值模擬

邢宇祺 寧建國 劉軍輝 許元?jiǎng)P 王永慶 袁國棟

(山東科技大學(xué)礦業(yè)與安全工程學(xué)院)

充填開采對于解放“三下”煤炭資源具有重要意義，是實(shí)現(xiàn)煤炭資源綠色開采的重要途徑。充填體強(qiáng)度和采空區(qū)充填率是地表沉陷的直接影響因素，為此，以平頂山十二礦CT101充填工作面為研究對象，設(shè)計(jì)了3種不同強(qiáng)度的充填體分別對應(yīng)5種不同采空區(qū)充填率的充填開采方案。通過數(shù)值模擬分析了在不同強(qiáng)度充填體和采空區(qū)充填率條件下的地表沉陷規(guī)律，為充填開采中地表沉陷控制和充填體強(qiáng)度、采空區(qū)充填率等參數(shù)的確定提供依據(jù)。

充填開采 充填體強(qiáng)度 采空區(qū)充填率 地表沉陷 數(shù)值模擬

目前，我國“三下”壓煤量已接近14億t，其中建筑物下壓煤9.5億t[1-3]，因此解放“三下”壓覆的煤炭資源已成為亟待解決的問題。為解決充填開采面臨的理論、技術(shù)問題，解放并回收“三下”煤炭資源，我國學(xué)者進(jìn)行了大量研究，成果豐碩[4-8]。基于FLAC3D軟件[9]，以平頂山十二礦CT101充填工作面為例，研究在不同充填體強(qiáng)度及采空區(qū)充填率條件下的地表沉陷規(guī)律。

1 研究區(qū)概況

十二礦井田位于平頂山礦區(qū)東部，北依馬棚山，南臨湛河，瀕近沙河，東西南三面地勢平坦，總體屬剝蝕殘余丘陵地貌單元。平頂山礦區(qū)地層自老至新分別為太古界太華群、上元古界震旦系、下古生界寒武系、上古生界石炭系、二疊系，中生界三疊系及新生界第三、四系，區(qū)內(nèi)缺失奧陶系—中下石炭系地層。……