骨架式膏體充填采空區(qū)實驗研究.pdf

1、我國國有重點煤礦的“三下”壓煤量已達(dá)137.9億t，而村莊下壓煤又占到壓煤總量的60％。為了解放村莊下壓煤，達(dá)到村莊下壓煤開采后不破壞地表建筑物的目的，作者提出了骨架式膏體充填開采的設(shè)想，并結(jié)合峰峰礦區(qū)觀臺礦的地質(zhì)資料進(jìn)行了研究。作者主要做了以下幾方面的工作：
　　 （1）查閱了大量文獻(xiàn)，對開采沉陷的表現(xiàn)形式進(jìn)行了簡要介紹，系統(tǒng)的總結(jié)了經(jīng)典的開采沉陷預(yù)測理論。地表開采沉陷預(yù)測的重要內(nèi)容是地表變形極值的計算，而表示建筑物破壞等級的

2、參數(shù)，如傾斜、曲率、水平變形等都是由最大下沉值決定的。
　　 （2）按一定的材料配比制成普通充填體試塊，測定不同齡期試塊的強(qiáng)度。選用不同形式的骨架，制成骨架式充填體試塊，分別測試不同齡期各類型試塊的強(qiáng)度，并根據(jù)測試結(jié)果選出合理的骨架形式。在試塊測試中發(fā)現(xiàn)，骨架式充填體的早期強(qiáng)度和抗變形能力均好于普通充填體。
　　 （3）與全部垮落法處理采空區(qū)相比，膏體充填會明顯降低地表的最大下沉值，這一點是毋庸置疑的。為對比骨架式膏體充

3、填與普通膏體充填的減沉效果，選用平面應(yīng)力模型進(jìn)行相似材料模擬實驗。實驗結(jié)果表明：骨架式膏體充填的減沉效果要優(yōu)于普通的膏體充填。
　　 （4）為得到全部垮落法、普通膏體充填和骨架式膏體充填處理采空區(qū)的地表變形值，采用FLAC 3D 建立數(shù)值模型并進(jìn)行運(yùn)算。模型運(yùn)算結(jié)果表明：全部垮落法的引起的地表變形會對建筑造成嚴(yán)重破壞；采用普通充填會對建筑物造成輕微破壞；采用骨架式膏體充填，地表變形在Ⅰ級破壞以內(nèi)，不會對建筑物造成破壞。