矸石充填開采覆巖運動規(guī)律及支承壓力在線監(jiān)測研究.pdf

1、矸石直接充填可以實現(xiàn)煤矸石不升井、不轉移、不上山減少矸石運輸成本和環(huán)境污染，從而達到“以矸換煤”的綠色開采思想，矸石充填的關鍵在于如何有效控制覆巖運動，如何準確的監(jiān)測支撐壓力的影響范圍，結合計算機在線監(jiān)測技術，準確有效的監(jiān)測應力變化。
　　本文以華恒礦-250m煤柱工作面為具體工程實例，通過理論分析、理論計算、現(xiàn)場實測、在線監(jiān)測等方法，結合工作面現(xiàn)場條件制定了矸石充填開采工藝;并以“上覆巖層運動為核心”的礦山壓力理論體系為指導，系

2、統(tǒng)地研究了矸石充填開采工作面的采場覆巖運動規(guī)律、支承壓力分布變化規(guī)律，構建了矸石充填工作面采場支承壓力計算力學模型;提出了“擋矸墻-覆巖-煤柱”組成的“橋墩式”掩護結構對覆巖運動的控;創(chuàng)新開發(fā)了監(jiān)測充填開采效果的巖動態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)。
　　本論文通過以上的研究，得出傳統(tǒng)開采覆巖存在直接頂和老頂，而充填開采不存在傳統(tǒng)意義上的直接頂，只存在局部冒落區(qū)，不會形成傳統(tǒng)意義上的老頂巖梁;充填開采條件下，充填工作面覆巖只存在微小的斷裂帶下沉帶而

3、無垮落帶，且下沉帶只會波及距離采場較近的下位巖層，對地表影響很小，工程上可以忽略不計;保護煤柱充填工作面采用充填開采，不存在“上三帶”，僅存在輕微的斷裂帶和緩慢沉降帶。充填開采條件下，煤柱充填工作面超前支承壓力影響范圍為17.75m，塑性區(qū)寬度為0.48m。華恒煤礦-250m煤柱充填工作面采空區(qū)內(nèi)覆巖運動形式存在顯著的分區(qū)現(xiàn)象，矸石充填區(qū)內(nèi)頂板巖梁運動形式表現(xiàn)為失穩(wěn)斷裂、沉降、觸矸，膏體充填區(qū)內(nèi)頂板巖梁運動形式表現(xiàn)為緩慢沉降。