厚松散層下條帶充填開采充填率對(duì)地表下沉的影響分析.pdf

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1、總第197期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2016．01．021厚松散層下條帶充填開采充填率對(duì)地表下沉的影響分析李騰飛，武泉林，秦元真，劉毓，董毅(1．山東科技大學(xué)礦業(yè)與安全工程學(xué)院，山東青島266590；2．濟(jì)寧學(xué)院，山東濟(jì)寧273155；3．山東魯泰控股集團(tuán)有限公司，山東濟(jì)寧272100)摘要：為了研究厚松散層下條帶充填開采時(shí)充填率對(duì)地表下沉的影響，運(yùn)用FLAC如數(shù)值模擬，探討了充填率對(duì)地表最大下沉值的影響規(guī)律：在其他地質(zhì)條件不變的情況下，地表最大下沉值隨充填率的增加而減小，其減小幅度逐漸變大。

2、其主要原因是充填率增加，使得采空區(qū)頂板的懸漏量減少，并且充填體的穩(wěn)定性增強(qiáng)，對(duì)地表的控制作用顯著。關(guān)鍵詞：厚松散層；條帶充填；地表下沉；FLAC數(shù)值模擬；充填率中圖分類號(hào)：TD823．7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1005—2798(2016)01—0047—03在我國(guó)華東、華中、華北等礦區(qū)。厚松散層這種了覆巖主關(guān)鍵層對(duì)地表下沉的動(dòng)態(tài)影響，得出覆巖特殊地質(zhì)條件分布較廣泛，并且這些礦區(qū)多數(shù)存在主關(guān)鍵層對(duì)地表的移動(dòng)過(guò)程起到了控制作用，主關(guān)“三下”(建筑物下、鐵路下、水體下)壓煤情況，造成鍵層的斷裂破壞將導(dǎo)致地表快速下沉及下沉量的顯資源

3、的大量浪費(fèi)，礦井服務(wù)年限縮短l1]。而控制其著增大，地表的下沉速度隨主關(guān)鍵層周期性的斷裂開采沉陷帶來(lái)的環(huán)境破壞，實(shí)現(xiàn)煤礦的綠色開采是破壞而呈現(xiàn)周期性跳躍式變化。因此，控制覆巖主個(gè)亟待解決的問(wèn)題。近年來(lái)?xiàng)l帶充填技術(shù)的發(fā)展成關(guān)鍵層的移動(dòng)變形就能有效控制地表沉陷。條帶充為一種有效的解決途徑，條帶充填開采作為一種部填開采通過(guò)構(gòu)筑條帶相間的充填體，形成“條帶充分充填的采煤方法，通過(guò)構(gòu)筑一定充留相間的條帶填體一覆巖主關(guān)鍵層”組合結(jié)構(gòu)，只要保證未充填充填體．在保證充填體強(qiáng)度的前提下，有效地控制上采空區(qū)的間隔寬度小于覆巖主關(guān)鍵層的初次破斷跨覆

4、巖層的運(yùn)動(dòng)從而控制地表下沉，減少開采沉陷對(duì)距．覆巖主關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，且充填體強(qiáng)度能保生態(tài)環(huán)境的破壞。相對(duì)于全部充填開采，條帶充填持長(zhǎng)期穩(wěn)定，就可以有效控制地表沉陷，其技術(shù)原有充填率低、充填成本小、工作面回采效率高等優(yōu)理Ⅲ8可以簡(jiǎn)化成圖1所示。點(diǎn)。目前專門針對(duì)條帶充填開采方面的研究相對(duì)較少，其中郭愛(ài)國(guó)等通過(guò)對(duì)寬條帶充填全柱開采地地表層表沉陷機(jī)理及影響因素的研究得出：一定地質(zhì)條件王天韞居下。寬條帶充填全柱開采地表沉陷的主要影響因素有充填率、充填體強(qiáng)度以及隔離煤柱留設(shè)寬度；許家林等_3研究了條帶充填開采技術(shù)原理及其適用性，并提出

5、了條帶充填開采的設(shè)計(jì)原則；文獻(xiàn)f5—底板7]分別對(duì)不同條件下的條帶充填開采進(jìn)行了分析圖1條帶充填開采原理研究。本文通過(guò)對(duì)厚松散層條件下條帶充填開采充填率對(duì)地表下沉影響的數(shù)值模擬研究，分析了充填2數(shù)值模擬方案率對(duì)地表下沉影響的規(guī)律及原因。2．1模型建立及力學(xué)參數(shù)1條帶充填開采技術(shù)原理本文利用FLAC。。軟件進(jìn)行數(shù)值模擬研究，主要研究充填率對(duì)地表下沉的影響規(guī)律。模擬分析以二煤礦條帶充填開采技術(shù)的研究應(yīng)充分利用煤系維平面的形式進(jìn)行，模擬上覆巖層為連續(xù)介質(zhì)，考慮層狀巖層的移動(dòng)規(guī)律和控制特點(diǎn)，許家林等研究到地表充分采動(dòng)(實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明開采

6、范圍的長(zhǎng)、寬大收稿日期：2015—12-22作者簡(jiǎn)介：李騰飛(1990一)，男，山東濟(jì)寧人，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)榈乇沓料菖c控制。472016年1月李騰飛等：厚松散層下條帶充填開采充填率對(duì)地表下沉的影響分析第25卷第1期(上接第29頁(yè))軟件是本層的核心。本系統(tǒng)上位機(jī)4結(jié)語(yǔ)組態(tài)監(jiān)控軟件基于優(yōu)秀的國(guó)產(chǎn)組態(tài)軟件組態(tài)王開發(fā)完成．主要包括四個(gè)模塊：信息顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、決策通過(guò)對(duì)會(huì)澤礦區(qū)井下通風(fēng)系統(tǒng)的分析．結(jié)合自控制、超限報(bào)警。動(dòng)控制技術(shù)、組態(tài)軟件技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)研制出會(huì)澤礦區(qū)井下風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)可靠性較高并能有效解決以下

7、問(wèn)題：1)根據(jù)傳感器檢測(cè)的參數(shù)分析出井下實(shí)際風(fēng)量需求，利用PLC控制器自動(dòng)控制變頻器實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)圖4PLC控制原理風(fēng)機(jī)功率，降低生產(chǎn)成本。1)信息顯示模塊通過(guò)組態(tài)王的人際交互界面2)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并顯示井下風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境顯示井下監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況等信息，并提供參數(shù)，在參數(shù)異常時(shí)實(shí)時(shí)報(bào)警，提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行可靠多種顯示方式，包括實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線、歷史趨勢(shì)曲線和性，確保井下生產(chǎn)人員人身安全。多種顯示報(bào)表等，同時(shí)還提供打印功能。3)當(dāng)井下有害氣體濃度超限和氧氣濃度過(guò)低2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊對(duì)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的環(huán)境參數(shù)數(shù)時(shí)，實(shí)時(shí)聲光報(bào)警，并通過(guò)PLC自動(dòng)遠(yuǎn)程

8、控制風(fēng)機(jī)據(jù)和風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和更新，并事先存高頻運(yùn)行，及時(shí)使井下環(huán)境恢復(fù)正常。儲(chǔ)了大量的指標(biāo)參數(shù)、事故、預(yù)警和報(bào)警等信息，由參考文獻(xiàn)：數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史庫(kù)等庫(kù)組成，為決策控制部分提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。[1]陳士瑋，王家兵．礦井主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控現(xiàn)狀及3)決策控制模塊利用存儲(chǔ)部分