固体充填采煤沿空留巷顶板下沉控制研究

"固体充填采煤沿空留巷顶板下沉力学机理研究" 这篇研究主要探讨了在固体充填采煤过程中，沿空留巷的顶板下沉的力学机制。作者基于上覆岩层的移动特性，选择唐口煤矿9301充填采煤工作面的沿空留巷作为实例，运用Winkler弹性地基梁理论来构建力学模型，以分析巷旁支护体和实体煤帮的稳定性。 Winkler弹性地基梁理论是一种常用于模拟地基与结构相互作用的工程方法，它假设地基是弹性且连续分布的弹簧系统。在这个模型中，巷旁支护体和采空区充填体被分别赋予了不同的弹性地基系数，用来描述它们对顶板下沉的影响。通过数学推导，研究者得到了巷旁支护体宽度和实体煤帮弹塑性区长度的计算公式。 研究结果显示，对于唐口煤矿的特定情况，当巷旁支护体的弹性地基系数设定为50 MN/m³，宽度设定为3米，而采空区充填体的弹性地基系数为80 MN/m³时，可以有效控制巷道直接顶板的下沉。这样的参数设定使得顶底板的最大移近量仅为213毫米，证明了沿空巷道的围岩控制效果显著。 此外，论文还结合了实际监测数据，进一步验证了理论计算的准确性。唐口煤矿9301轨道巷的监测数据显示，顶底板的移动量控制在了较低水平，这表明所提出的力学模型和参数选择对巷道稳定性有积极的指导意义。 关键词包括固体充填、弹性地基梁、弹性地基系数以及巷旁支护体宽度，这些是理解本文核心内容的关键点。此研究对于理解和改善固体充填采煤技术中的顶板管理，特别是如何通过合理设计支护体和采空区充填来防止顶板下沉，具有重要的理论和实践价值。 中图分类号和文献标志码则表明了这篇论文在煤炭科学技术领域的专业定位，文章编号则为后续引用提供了便捷途径。这项工作深化了我们对固体充填采煤中地质力学问题的理解，对于提高矿井的安全性和经济效益有着积极的推动作用。