为研究部分充填开采中"充填体-煤柱"复合承载结构稳定性以沙曲矿4901工作面为工程背景,通过实验室试验探究了复合承载体承载的应力变化及破坏特征,采用数值模拟的方法,将复合承载体分为4类,分析了在不同类型、宽度、高度及不同强度充填体与煤柱下承载体的稳定性。结果表明:随着承载体宽度增加,弹性区宽度明显增大,承载体宽度为30 m比宽度20 m时的弹性区宽度平均增加6.02%左右,宽度为40 m比宽度30 m时的弹性区宽度平均增加约34.35%;4类复合承载体中第Ⅳ类承载体与其他3类相比塑性区宽度相对较小,且随留充比增大始终保持在小范围内波动,稳定性效果最好;随着承载体高度增加,稳定性减弱,但充填体和煤柱强度增大,承载体稳定性增强。

1 工程背景

2 复合承载体压缩试验

    2.1 充填体性能测试

    2.2 煤样压缩试验

    2.3 复合承载体性能测试

3“充填体-煤柱”复合承载数值模拟

    3.1 模型与参数

    3.2 不同类承载体不同宽度下的承载变化

    3.3 不同高度承载体下的承载变化

    3.4 充填体及煤柱强度对承载体承载的影响

    3.5 极差分析

4 结语