固体充填开采下覆岩变形的综合力学调控策略

本文主要探讨了综合机械化固体充填开采在控制覆岩变形方面的力学分析。研究者首先构建了一个对称层合板模型，该模型是针对固体充填开采条件下覆岩变形问题的数学抽象，通过设定合理的定解条件，得到了覆岩变形的解析解。解析解提供了理解覆岩行为的基础，有助于深入剖析其力学特性。 接着，研究者利用FLAC（Fast Lagrangian Analysis of Continua）软件，这是一种广泛应用于岩土工程的数值模拟工具，建立了充填开采过程中覆岩运动的三维数值计算模型。这个模型允许研究人员系统地考察充填体密实度、煤层采厚和采深等因素对覆岩变形的具体影响和变化规律。 研究结果显示，煤层采厚和采深对覆岩变形的影响表现出明显的线性关系，随着这些参数的增加，覆岩的变形程度相应增大。然而，充填体密实度的影响更为显著。当充填体密实度η低于75%时，覆岩的变形较为显著；而当密实度提高至超过75%，则能够明显减小覆岩的变形量。这表明充填材料的密实度控制在一定程度上是控制覆岩变形的关键因素。 本研究为综合机械化固体充填开采技术中的理论研究和实际工艺设计提供了重要的指导，特别是在优化充填材料性能和控制开采过程中的覆岩稳定性方面，具有很高的实用价值。对于矿产开采行业的工程师和研究人员来说，理解和掌握这些力学规律是提升开采效率和减少环境影响的重要手段。