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作者
贾林刚张华兴刘鹏亮
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单位
中煤科工生态环境科技有限公司天地科技股份有限公司生态科技事业部天地科技股份有限公司开采设计事业部
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摘要
为了研究充填开采步距对覆岩移动及地表建筑物变形的影响,首先,采用弹性地基梁理论,建立了顶板的位移方程,并采用力学等效转换,推导得出了顶板最大跨距、控顶距与充填步距间的数学关系式,进而得到充填步距的理论计算公式;其次,根据地表建筑物的特性及对变形形式的敏感分析,得到建筑物的抗变形限值,并进一步计算得出地表沉陷的最大允许值,反算出顶板位移值,按照推导公式计算分析,得出顶板跨距及相应的充填步距.从而建立了充填步距与地表建筑物变形之间的相互关系,通过调整充填步距,达到控制顶板位移和地表沉陷以及保护建筑物的目的.通过实例应用分析,在设定地表水平变形为1 mm/m的变形限值时,得出充填步距为6.4 m,当井下充填步距设为该值时,实测地表下沉为237 mm,且水平变形值小于预设限值,达到了良好地控制地表移动变形及保护地面建筑物的效果.
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关键词
充填开采充填步距地表变形沉陷控制顶板移动
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基金项目(Foundation)
北京市科技计划项目(Z181100005118012);中国煤炭科工集团有限公司重点项目(2018-2-ZD007);
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文章目录
1 长壁充填开采顶板力学模型分析
1.1 弹性地基梁力学模型的建立
1.2 充填步距的理论分析
1.3 组合顶板载荷分析
1.4 充填开采控制顶板位移因素分析
2 地表建(构)筑物与顶板位移协同变形分析
2.1 地表建(构)筑物保护等级及地表沉陷变形分析
2.2 地表位移与顶板下沉控制相关性分析
3 工程实例应用
3.1 工程概况
3.2 充填体强度特性测试分析
3.3 地表建筑物变形限值及充填步距求取
3.4 地表实测结果分析
4 结 论
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引用格式
贾林刚,张华兴,刘鹏亮.充填步距对地表移动变形特征的控制影响[J].中国矿业大学学报,2022,51(04):642-650.DOI:10.13247/j.cnki.jcumt.001428.