充填采煤理论与技术的新进展及展望

充填采煤是绿色开采的核心,在综合阐述煤矿充填采煤技术发展历史的基础上,介绍了近年来我国综合机械化充填采煤理论及技术取得的重大突破,包括:长壁工作面采充一体化原理、综合机械化固体充填采煤技术、密实充填有效控制岩层运动的目标、充填采煤岩层移动预计的等价采高理论、密实充填采煤岩层移动的解析计算公式和充填采煤岩层移动与地表沉陷实测比较等.指出了研发新型低成本充填材料、提升充填采煤装备自动化水平、建立充填采煤基础理论与相关评价体系、协同充填采煤与地下水环境保护是煤矿充填采煤技术发展的必然趋势.     

多煤层开采时条带空间位置对岩层移动的影响

本文在采用弹塑性有限单元法模拟的基础上,得到了多煤层条带空间位置与岩层及地表移动间的关系。给出了下沉系数q、水平移动系数b,主要影响范围角正切tgβ与上、下煤层条带间水平错距l、层间距h、累计采厚m的计算公式。根据这些计算公式计算的结果与实测相比符合较好。     

岩层与地表移动问题的力学模型的选择

岩层与地表移动是一个发展的过程，从开始开采到移动结束，岩的特性发生了很大的改变，使用力学模型 解决岩层与地表移动问题必须使模型简化，但应满足合理的工程精度要求，否则将导致结论的谬误，在反算岩移参数时，可以使用采前的力学模型把开采作为边界条件模拟输入，也可使用采后的力学模型，即岩体已形成了三带，采后的力学模型由于已将来空区考虑为被岩石充填，故计算的应力可能异于顶板尚未冒落的岩体的应力，在承压水上开采     

复合岩层采动沉陷理论研究

在厚冲积层条件下，冲积层和基岩作为两种不同的介质，其岩性和结构各不相同，在建立采动沉陷模型时，应当把它们作为两种不同的介质处理，合理地考虑冲积层和基岩对地表移动的综合影响。本文分别对冲积层和基层的移动特征作了理论上的探讨，并利用力学理论建立了复俣岩层采动沉陷预计模型。     

固体充填体压实特征下岩层移动规律研究

基于充填材料压实特性试验,结合具体工程实例,推导出充填体弹性模量与垂直应变之间的关系,利用FLAC3D软件内置FISH语言,编制相应的充填体非线性压实程序,准确地模拟矸石充填采空区后上覆岩层移动规律.研究结果表明:充填采煤工作面顶板下沉量随着工作面的推进而逐渐增大,整体以缓慢弯曲下沉为主,没有出现激增的现象;超前支撑应力分布与垮落法开采相似,其超前支承应力峰值及影响范围均要比垮落法开采低;矸石充填体内部应力呈现"拱形"分布,随着工作面的推进,矸石充填体内部应力逐步升高,增幅逐渐减小.现场实测数据与数值模拟结果基本吻合,验证了研究成果的科学性.     

连续开采下上覆岩层移动的离散元模拟

采用离散元法对走向长壁工作面上覆岩层移动和地表沉陷进行了动态分析和模拟，探讨了离散单元法参数选择问题。通过实例分析，计算结果与实测结果基本一致，并探讨了下沉系数与回采区段尺寸的关系     

煤矿开采沉陷有效控制的新途径

开采沉陷是造成矿区环境地质灾害的直接根源，有效控制和减轻地面沉陷程度是减轻或避免开采沉陷环境灾害的根本之路，针对这一问题，分析了充填开采、条带开采和覆岩离层注浆岩层控制技术的优缺点，根据荷载置换原理，提出了“条带开采一注浆充填固结采空区—剩余条带开采”的三步法(二次条带式)开采沉陷控制的新思路，进行了三步法开采沉陷控制的可行性研究，初步分析表明，采用三步法开采可以实现对岩层移动和地表沉陷的有效控制，地表下沉系数可控制在0．25左右，煤炭采出率可达到80％～90％，可基本实现地面建筑物不搬迁和大幅度减轻土地塌陷灾害。     

煤矿岩层与地表移动模型参数的反演

本文提出了一种反演岩层与地表移动模型参数的新方法，并导出了求参结果的质量评价公式。     

芙蓉矿区山区岩层与地表移动及村庄下采煤研究

本文以现场试验为基础，介绍了芙蓉矿区山区岩层与地表移动的特征，探讨了上覆厚硬岩层（托扳）控制下的回采面积效应。此外，按地基类型及房屋长轴与山坡坡向关系，文章对山区极薄表土层条件下地面房屋进行了分类，对各类房屋受采动影响的特征进行了综合分析，并提出相应的防护措施。     

采空区上覆岩层移动破坏动态力学模型的应用

采用采动岩体动态力学模型,对采动引起的覆岩移动破坏的时空规律进行了研究,结合兴隆庄矿５３０６工作面的地质、开采条件,对采动引起的断裂带发育发展规律,岩体内部离层发生发展规律、地表下沉规律等问题进行了分析,并对观测结果作出了较以前的各种理论模型更为符合实际的解释,该模型可在实际工作中得到了很好地应用。     

煤矿开采对高速公路影响的评价

从煤矿井田中部穿过的高速公路在建设和运营过程中,必须及时掌握煤矿地下开采对其采动影响情况.根据煤矿地质采矿条件,对煤矿地下开采在高速公路沿线所引起的地表移动和变形进行预计,给出高速公路沿线地表移动变形值.由预计结果评价了煤矿开采对高速公路的损害程度.结果表明,煤矿开采后引起的地表变形值超过了高速公路的允许变形值,它对高速公路的采动损害程度明显.     

MATLAB在开采沉陷预计可视化中的应用

采用VC 6 0面向对象技术来对预计点的移动变形值进行计算,先利用概率积分法来计算出工作面格网点的移动变形值,然后将其保存在数据文件中.针对地表移动和变形过程的特点和MATLAB强大的绘制和显示图形功能,将VC 6 0和MATLAB进行联编,实现了地表移动变形预计的可视化.     

开采沉陷相似现象群的分类方法

由已得出的开采沉陷的相似理论,忽略次要影响因素,给出了开采沉陷相似现象群的类型划分方法,即模糊聚类分析.以此方法和国内135个地表移动观测站的实际资料为基础,将全国开采沉陷相似现象群近似分为三个大类,第二大类又可以分为6个小类.同时也得出了各类型开采沉陷的基础岩移参数.     

开采沉陷岩移参数研究现状分析

开采沉陷岩移参数是表征岩层和地表移动规律的重要参数,其取值的准确与否直接影响到矿山生产设计的合理性和安全性.开采沉陷岩移参数的确定方法主要有实测数据拟合、回归分析、工程类比、神经网络、力学反演分析法和模糊数学方法.在综合分析大量文献的基础上,综述了开采沉陷岩移参数的研究现状,指出了可以应用相似理论确定不同地质采矿条件下开采沉陷岩移参数.     

巨厚松散层下条带开采地表移动规律分析

巨厚松散层下条带开采引起的地表移动规律及地表移动参数有明显的特点 ,采用概率积分法预计地表移动变形结果的精确与否 ,关键在于地表移动参数 .针对焦作矿区内巨厚松散层的地层条件 ,以条带开采地表移动实测资料为基础 ,用数学方法分析了巨厚松散层下条带开采地表移动规律及地表移动参数 ,并得出地表移动参数与地质采矿条件之间的函数式     

巨厚松散层下条带开采地表沉陷机理及岩层移动模型的探讨

通过研究认为目前的岩层移动模型不能很好地分析巨厚松散层下条带开采岩土层的移动机理,对地表沉陷的主控因素和机理进行了理论分析和模拟试验,探讨了巨厚松散层下条带开采岩土层移动的复合介质模型.     

采动岩体的关键层理论研究新进展

在分析关键层理论的基本原理的基础上,详细介绍了有关键层复合效应对采场矿压与岩层移动的影响,以及综述了关键层理论在采矿压控制、岩层移动与地表沉陷控制和煤层瓦斯抽放等应用研究方面的最新进展。