超高水材料袋式充填開采覆巖活動(dòng)規(guī)律與控制研究.pdf

1、超高水材料袋式充填開采技術(shù)是超高水材料礦山充填開采技術(shù)的一種基本技術(shù)，因其具有適用性強(qiáng)、充填效果直觀、不受工作面涌水影響等優(yōu)點(diǎn)，得到了許多開采中厚及厚煤層煤炭企業(yè)的青睞。但其充填開采技術(shù)參數(shù)及工藝設(shè)計(jì)上仍缺乏足夠的理論基礎(chǔ)，極大地限制了該技術(shù)的發(fā)展。本文以城郊礦充填試驗(yàn)面的地質(zhì)條件為例，綜合運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬、實(shí)驗(yàn)研究等手段，對(duì)超高水材料袋式充填開采覆巖活動(dòng)規(guī)律與控制問題進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究，并將研究成果用于指導(dǎo)城郊煤礦超高水材料袋

2、式充填開采技術(shù)參數(shù)和工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要取得如下成果和創(chuàng)新點(diǎn)：
　?。?）運(yùn)用相似材料模擬實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬手段，研究了超高水材料袋式充填開采的覆巖活動(dòng)規(guī)律。研究表明：超高水材料袋式充填開采情況下，充填體對(duì)采場(chǎng)圍巖活動(dòng)起到顯著的控制作用，采空區(qū)上覆巖層整體上一直保持著連續(xù)性，不會(huì)出現(xiàn)垮落帶，僅存在彎曲下沉帶和微小的裂隙帶，上覆巖層活動(dòng)表現(xiàn)為平緩的彎曲下沉過(guò)程。
　?。?）分析了超高水材料袋式充填開采條件下充填體和直接頂?shù)淖冃翁卣?/p>

3、，給出了直接頂發(fā)生破斷的條件，提出了采場(chǎng)支護(hù)設(shè)計(jì)思路，認(rèn)為在支架后頂梁的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮充填前頂板下沉量與充填體欠接頂量的博弈關(guān)系。
　?。?）提出了超高水材料袋式充填體存在垮塌失穩(wěn)、滑移失穩(wěn)和傾倒失穩(wěn)3種失穩(wěn)形式，建立力學(xué)模型分析了各種失穩(wěn)形式的充填體失穩(wěn)機(jī)理，研發(fā)出了充填體穩(wěn)定性控制方法，并從采高和工作面俯斜角兩個(gè)方面分析了超高水材料袋式充填開采技術(shù)的適用性。
　?。?）將研究成果用于城郊煤礦超高水材料袋式充填開采關(guān)