乡宁县某矿充填开采可行性研究.pdfVIP

|THE EARTH 10 | 地球 乡宁县某矿充填开采可行性研究 1 2 李典 韩兴 （1 山西省临汾市乡 县煤炭工业局 山西乡 042100；2 山西省盂县晋盂煤业（集团）有限公司 山西盂县 045100） [摘要] 以山西乡宁某矿为例 采用FLAC3D 数值模拟软件 对比研究了垮落 法与充填法开采时采场应力分布及位移变化情况。 结果表明：充填开采与垮 落开采一样 在推进过程中都存在着应力增高区、 应力降低区和原岩应力 区 但其支撑压力的峰值、集中系数和影响范围均有明 减弱 控制地表效 果明 。 [关键词]充填开采 三下压煤数值模拟 [中图分类号] TD82[文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-10-391-1 (a) (b) 图2 垮落法开挖200m 时应力和位移分布 0 引言 处于采空区的中部。 采空 山西省临汾市乡宁县煤炭资源储量丰富，是中国三大优质主焦 区内无充填体支撑时，随 煤产地之一，境内煤 企业众多。随着近半个世纪的开采，多数 井 着工作面的推进， 直接 开始面临“三下开采”中的村庄压煤问题[1]。解决村庄压煤的传统解 和老 完全垮落， 导致地 决方案是整村搬迁或条带法开采，但前者耗资巨大且容易导致 企 表变形严重。 图3 为垮落 矛盾，后者资源采出率低且控制地表下沉效果不理想。因此，解决村 法开采 200m 时的地表下 庄压煤的关键是寻找一种既能满足控制地表下沉要求，又能实现较 沉值，由图可知，地表下沉 好经济效果的开采技术。近些年来，众多学者通过大量研究，把充填 值为350mm, 下沉范围与 开采技术从金属矿山引入到煤 ，并取得了可喜的成绩[2-4]。 本文 开采沉陷学中的下沉盆地 图3 垮落法开采200m 时地表下沉盆地 用FLAC3D 数值模拟的a 方法对乡宁县某 村庄下胶结充填开采 相符合。 进行可行性研究，分析其村庄下工作面充填开采时，采场应力分布 3.2 充填法开采 及位移变化情况。 图4 为充填法开采 200m 时， 工作面走向应力分布和位移分 1 工程概况 布。 由图可以看出，充填法开采时，在工作面前方应力集中，工作面 该 地处乡宁县东北部，经过40 年的开采，除原“三下”压煤资 后方应力降低，且 板岩层的最大下沉量处于采空区的中部，但其 源外，无其他可采储量。 为了与接替 井投产相衔接并为集团下其 应力峰值和下沉峰值远远小于其垮落法开采时的峰值。这是由于充 他相似条件 井进行技术储备，确定对该 附近某村庄的保护煤柱