固体充填采矿下上覆巷道围岩变形关键参数研究

本文主要探讨了固体充填开采条件下上覆巷道围岩变形的规律。固体充填开采技术在煤矿开采中广泛应用，它通过向采空区注入固态材料来支撑和控制巷道上方的岩层，以减少开采过程中产生的地压问题。研究者针对杨庄矿3644工作面的具体地质环境，利用ABAQUS这一高级数值模拟软件，构建了一个详细的围岩变形分析模型。 该研究关注了三个关键因素对巷道围岩变形的影响：充实率、开切眼至上覆巷道的水平距离以及充填工作面的长度。充实率是指填充材料占采空区体积的比例，它直接影响巷道下方岩体的稳定性。研究表明，随着充实率的提高，巷道围岩的底板累计下沉量、顶底板和两帮的移近量呈现出线性减小的趋势，表明更密集的填充材料能有效减小围岩变形。 另一方面，充填工作面长度和开切眼至上方巷道的水平距离对变形的影响则呈现出“半抛物线型”的规律。这表明这两个因素的变化初期对围岩变形影响较小，但随着距离或长度的增加，围岩变形逐渐增大。通过多元非线性回归方法，研究人员成功地拟合出了这些指标与这三个影响因素之间的函数关系，这有助于工程师预测和控制巷道围岩的变形行为。 工程实践部分，文章引用11号监测站的数据作为实例。上覆巷道的底板累计下沉预测值为157毫米，而实际测量值为163毫米，两者仅有6毫米的差距，这验证了模拟结果的准确性。这表明所提出的模型和方法在实际应用中具有较高的实用价值和可靠性。 本文为固体充填开采条件下上覆巷道围岩变形的定量分析提供了科学依据，对于优化充填开采工艺、保障巷道安全和预防地压事故具有重要意义。在未来的研究中，可以进一步探讨其他可能影响围岩变形的因素，并开发出更为精细的预测模型，以提升煤炭开采的经济效益和安全性。