固体充填综采地表沉陷预测方法研究

摘要

本文通过现场考察、资料收集、理论分析、室内试验，并结合数值模拟，对固体充填综采覆岩移动规律和地表沉陷控制进行了初步的研究。论文分析了垮落法开采与固体充填综采覆岩不同的破坏特征，总结了固体充填地表下沉变形的主要影响因素，采用力学分析得出了顶底板移近量的计算公式。通过FLAC3D数值模拟手段分析了不同采深、采厚、开采尺寸、充填率、压缩率等不同充填开采条件下的固体充填综采地表沉陷变形的不同影响，得出了固体充填综采地表沉陷规律。通过对固体充填综采地表沉陷影响因素的分析，建立了等效采厚模型，结合“三下”开采规程地表变形限值的分析，得出了最小充填率的计算式。对首采面充填开采工作成果进行分析，选取了T3292充填工作面的预计参数，计算出了该工作面的等效采厚，运用概率积分法预计了充填工作面充填综采后的地表移动变形情况。研究结果表明：固体充填综采可有效控制覆岩破坏，对地表减沉效果显著。本文的研究成果对唐山矿后续充填开采及其它类似矿区充填开采具有一定的理论指导和工程借鉴意义。

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1 绪论

1.1 研究的目的与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容与技术路线

1.4 本文特色

2固体充填综采覆岩破坏及影响因素

2.1 覆岩移动破坏特征

2.2固体充填地表变形的主要影响因素分析

2.3顶板移近量的计算

2.4 充填体的压缩特性分析

2.5 本章小结

3固体充填综采地表沉陷规律研究

3.1 FLAC3D软件介绍

3.2计算模型的建立

3.3 数值模拟计算结果与分析

3.4 本章小结

4固体充填综采地表沉陷预测方法

4.1概述

4.2 概率积分法预计模型

4.3 等效采厚模型的构建

4.4 最小充填率的设计

4.5 本章小结

5 工程应用

5.1 矿区概况

5.2 固体充填综采地表沉陷预计

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 展望

参考文献

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