膏体充填开采覆岩破坏数值模拟研究Study on Overburden Failure Numerical Simulation in Paste-like Material Backfill Mining
杨岗,杭远,张进川,赵庆杰
摘要(Abstract):
为研究充填开采对抑制覆岩破坏和减少地面沉降的作用,以山东鲁泰集团太平煤矿8313工作面3煤层膏体充填开采为例,探讨开采引发的覆岩破坏问题:运用FLAC3D软件对8313工作面3煤层充填开采进行模拟,以确定覆岩发育规律,根据应力分布与塑性区范围确定两带发育高度,以此获得充填开采引起的应力变化及塑性破坏区范围,最终得到导水裂隙带发育最大高度为13.2m。对实测数据和数值模拟数据进行对比,验证了数值模拟的合理性,为8313工作面的安全生产提供了科学依据。
关键词(KeyWords): 充填开采;覆岩破坏;导水裂隙带
基金项目(Foundation):
作者(Author): 杨岗,杭远,张进川,赵庆杰
参考文献(References):
- [1]魏秉亮.神府矿区突水溃砂地质灾害研究[J].中国煤炭地质(原中国煤田地质),1996,8(2).28-30.
- [2]李建文.煤矿过沟开采突水溃砂临界水力坡度计算及应用[J].中国煤炭地质,2016,28(6):55-57+77.
- [3]胡炳南,刘鹏亮,崔锋,王浩宇.我国充填采煤技术回顾及发展现状[J].煤炭科学技术,2020,48(9):39-47.
- [4]李万平,沈洪谊.钻孔充填压浆法在采空区治理中的应用——以湖南省邵东某石膏矿采空区为例[J].中国煤炭地质(原中国煤田地质),2007,19(6):79-81.
- [5]周华强,侯朝炯,孙希奎等.固体废物膏体充填不迁村采煤[J].中国矿业大学学报:自然科学版,2004,33(2):155-158.
- [6]M Fall,T Belem,S Samb,et al.Experimental characterization of the stress-strain behaviour of cemented paste backfill in compression[J].Journal of materials science,2007,42:3914-3922.
- [7]Erol Yilmaz,Tikou Belem,Mostafa,Benzaazoua.Effects of curing and stress conditions on hydromechanical,geotechnical and geochemical properties of cemented paste backfill[J].Engineering geology,2014,168(16):23-37.
- [8]张小强.充填体强度对底板岩层破坏的影响[J].内蒙古煤炭经济,2019(22):176+178.
- [9]罗龙波,保文俊,刘殿华.武山铜矿全尾砂膏体流变特性试验研究[J].铜业工程,2020(6):9-13.
- [10]刘树龙,刘国磊,李公成,王劼,王发刚,齐兆军,杨纪光.基于正交设计的全尾砂膏体料浆流动性及充填体强度特性研究[J].矿业研究与开发,2020,40(12):33-37.
- [11]刘佳维.充填开采围岩-充填体组合体系应力-位移演化及稳定性研究[D].江苏徐州:中国矿业大学,2020.
- [12]王建东.工作面矸石膏体充填开采工艺研究[J].山西化工,2020,40(6):144-145+148.
- [13]李春.高河能源E1302工作面分层充填开采技术分析[J].江西煤炭科技,2021(1):12-15.
- [14]Liu J,Sui W,Zhao Q.Environmentally sustainable mining:a case study of intermittent cut-and-fill mining under sand aquifers[J].Environmental Earth Sciences,2017,76(16):1-20.
- [15]宋绍伟,范存祥,张树淇,等.鲁西南地区煤成气盖层类型及分布[J].中国煤炭地质,2010,22(6):21-24.
- [16]王怀洪,李增学,刘海燕,等.兖州煤田顶板构造特点及其稳定性[J].中国煤炭地质(原中国煤田地质),2007,29(3):19-22.
- [17]尚红林,徐鲁勤.基于FLAC3D模型的新集一矿岩溶水危险性研究[J].中国煤炭地质,2011,23(3):31-33+38.