矸石充填開(kāi)采覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律及支承壓力在線監(jiān)測(cè)研究.pdf

1、矸石直接充填可以實(shí)現(xiàn)煤矸石不升井、不轉(zhuǎn)移、不上山減少矸石運(yùn)輸成本和環(huán)境污染，從而達(dá)到“以矸換煤”的綠色開(kāi)采思想，矸石充填的關(guān)鍵在于如何有效控制覆巖運(yùn)動(dòng)，如何準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)支撐壓力的影響范圍，結(jié)合計(jì)算機(jī)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，準(zhǔn)確有效的監(jiān)測(cè)應(yīng)力變化。
　　本文以華恒礦-250m煤柱工作面為具體工程實(shí)例，通過(guò)理論分析、理論計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、在線監(jiān)測(cè)等方法，結(jié)合工作面現(xiàn)場(chǎng)條件制定了矸石充填開(kāi)采工藝;并以“上覆巖層運(yùn)動(dòng)為核心”的礦山壓力理論體系為指導(dǎo)，系

2、統(tǒng)地研究了矸石充填開(kāi)采工作面的采場(chǎng)覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律、支承壓力分布變化規(guī)律，構(gòu)建了矸石充填工作面采場(chǎng)支承壓力計(jì)算力學(xué)模型;提出了“擋矸墻-覆巖-煤柱”組成的“橋墩式”掩護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)覆巖運(yùn)動(dòng)的控;創(chuàng)新開(kāi)發(fā)了監(jiān)測(cè)充填開(kāi)采效果的巖動(dòng)態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
　　本論文通過(guò)以上的研究，得出傳統(tǒng)開(kāi)采覆巖存在直接頂和老頂，而充填開(kāi)采不存在傳統(tǒng)意義上的直接頂，只存在局部冒落區(qū)，不會(huì)形成傳統(tǒng)意義上的老頂巖梁;充填開(kāi)采條件下，充填工作面覆巖只存在微小的斷裂帶下沉帶而

3、無(wú)垮落帶，且下沉帶只會(huì)波及距離采場(chǎng)較近的下位巖層，對(duì)地表影響很小，工程上可以忽略不計(jì);保護(hù)煤柱充填工作面采用充填開(kāi)采，不存在“上三帶”，僅存在輕微的斷裂帶和緩慢沉降帶。充填開(kāi)采條件下，煤柱充填工作面超前支承壓力影響范圍為17.75m，塑性區(qū)寬度為0.48m。華恒煤礦-250m煤柱充填工作面采空區(qū)內(nèi)覆巖運(yùn)動(dòng)形式存在顯著的分區(qū)現(xiàn)象，矸石充填區(qū)內(nèi)頂板巖梁運(yùn)動(dòng)形式表現(xiàn)為失穩(wěn)斷裂、沉降、觸矸，膏體充填區(qū)內(nèi)頂板巖梁運(yùn)動(dòng)形式表現(xiàn)為緩慢沉降。