分阶段充填开采应力演化与地表减沉效果研究

为研究分阶段充填开采应力演化及地表沉陷特征,采用数值模拟和现场实测方法,对各阶段充填开采的采动应力与位移特点进行模拟和实测分析。结果表明:第1阶段开采时,煤柱为主要支护体,充填体为被动支护体,主要起到应力传递的作用,随顶板下沉开始逐渐承载,充填体与煤柱形成统一支护体,相互提高了支撑能力,该阶段顶板及地表仅出现轻微下沉;第2阶段开采时,其应力演化过程与第1阶段类似,煤柱最大垂直应力22 MPa,充填体最大垂直应力12.0 MPa,但顶板及地表下沉量幅度较大,第2阶段下沉占总下沉量的83.2%。实测结果与模拟结果规律性一致,相比垮落法开采,地表下沉减少了92%。

深部阶段性开采工作面采留宽的研究

随着我国煤炭资源的开采向深部逐步延伸,矿山开采工作面倾向方向容易形成极不充分工作面。为了更加有效地开采和利用有限煤炭资源,以极不充分开采地表沉陷理论为基础,探讨了分阶段性开采的的宽度与留设的宽度的计算方法。同时将先期开采的工作面与留设的工作面设计为能形成的统一的下沉盆地,不会出现波浪形下沉形状,减小对地面的损害程度。

连采工作面胶结充填开采工艺

针对连采面资源回收率较低的问题,结合其采空区已采支巷和煤柱相间布置的特点,发明了将开采和充填都分为两个阶段的胶结充填开采技术原理和工艺,提出了提高支巷充填接顶率的技术措施。现场工业性试验表明,充填连采面支巷开采和充填工艺实施顺利,实现了煤柱安全回收。