充填开采岩层移动控制技术与变形分析

"充填开采上覆岩层移动变形研究" 本文主要探讨了如何通过充填开采技术有效控制上覆岩层的移动变形，以减少地表沉降和环境影响。作者基于山西焦煤新阳煤矿的实际情况，深入分析了影响地表沉降的三个关键因素：充填前顶底板的移近量、充填体的欠接顶量以及充填体自身的压缩量。研究指出，提高充填体的强度和充填率是控制岩层移动的关键策略。 首先，文章强调了充填率的重要性。通过对不同充填率下的数值模拟，研究人员发现，通过增加充填率来减小上覆岩层的移动效果尤为显著。然而，尽管提高充填体强度也能起到一定的控制作用，但其效果相对有限。这表明，在实际操作中，优化充填率可能是更经济、更有效的手段。 其次，利用数值模拟方法，文章分析了胶结充填开采下，不同强度和充填率对上覆岩层移动变形的影响。通过曲线回归分析，得出了在特定充填率下，岩层下沉量与充填体参数之间的关系曲线。这一成果为预测充填开采过程中的地表最大变形提供了理论依据。 此外，作者还建立了一个模型，即等价采高、基岩高度与岩层最大垂直位移量之间的关系式。这个关系式对于指导实际的矿井设计和优化充填方案具有重要的实践意义，可以有效预测开采活动可能导致的地表变形，从而提前采取措施，降低环境风险。 总结来说，该研究对充填开采技术在控制上覆岩层移动变形方面提供了深入的理解和实用的预测工具。通过精确计算和优化充填率，可以显著改善开采过程中的岩层稳定性，减少地表沉降，保护地面建筑和生态环境。这些研究成果不仅对山西焦煤新阳煤矿有直接的指导价值，也对其他类似条件的矿山具有广泛的借鉴意义。