长壁膏体充填开采覆岩运移特征及矿压显现规律研究

以古城煤矿1123充填工作面为研究对象,运用地质雷达、多点位移计、微震监测等方法研究深井长壁膏体充填开采覆岩运移特征及矿压显现规律。结果表明:(1)工作面超前采动影响距离为33~37 m,进风巷煤柱侧超前采动影响距离增至50 m,回风巷断层影响区超前采动影响距离呈现增长趋势;(2)充填工作面微震事件分布呈非对称、低能量、纵向发育高度小、底板集中、顶板分散等特征,以小能量事件居多;(3)充填工作面顶板以变形下沉为主,未发生大范围的破坏,说明充填开采可降低上覆岩层的运移模式和强度;(4)充填工作面推进到165.6 m时,地表未发生明显的沉降现象,表明充填开采对地表沉降具有较好抑制作用。

充填工作面覆岩运移特征与矿压显现规律研究

充填开采与传统垮落法开采覆岩运移特征明显不同,为探讨充填工作面覆岩运移特征和应力分布规律,基于厚板理论建立了考虑充填体对顶板支撑作用的力学模型,分析了充填工作面覆岩运移的时间效应和边界效应,并在运河煤矿C5301工作面进行支架阻力、微震事件和钻孔应力等监测,分析了充填工作面矿压显现规律。结果表明:顶板最大挠度主要受采空区短边宽度影响,而充填工作面等价高度限制了顶板下沉范围,由于充填体随着工作面的推进逐渐被压实,顶板的下沉在时间上表现为明显的滞后性,通过建立考虑充填体对顶板支撑作用的力学模型,得到了顶板最大挠度随时间变化的函数;通过支架阻力监测可以得到,初次来压步距约为200 m,周期来压步距约为12~17 m,超前支承压力影响范围为91~97 m,采空区顶板运移呈现出明显的时间效应和边界效应。