充填开采覆岩移动变形及矿压显现规律研究

本文首先以美国伊利诺伊州某矿为背景，研究了胶结充填料的配比选择及流动特性；在此基础上，分析了充填体的耐崩解性、渗透性、膨胀性、泌水率、塌落度、可浸出性及不同养护时间的强度等工程特性，分析了胶结充填体在房柱法开采条件下对煤柱稳定性的作用机理及其充填效果。对于煤矿壁式充填开采技术，在综合分析岩层移动变形基本特征和充填体受力特征的基础上，应用弹性地基梁及多支点梁理论，建立了充填开采顶板岩梁力学模型，推导了采场直接顶岩梁挠曲微分方程；根据其解析解，分析了覆岩移动变形的各影响因素，充填区和煤体内支承压力分布、顶板剪力等矿压显现规律，并分析了直接顶挠曲和地表下沉的关系；在此基础上，利用有限元方法分析了胶结充填开采覆岩岩层位移场和应力场的变化规律。