下煤层充填开采充实率设计的数值模拟

王冰^1,2,3，郭广礼^1,2,3，李怀展^1,2,3，郭庆彪^1,2,3

1. 中国矿业大学环境与测绘学院2. 国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室3. 江苏省资源环境信息工程重点实验室

摘 要：多煤层开采时,下煤层充填开采效果会直接影响地表移动变形值。充实率越高,地表缓沉效果越明显,但其开采成本也越高。基于此矛盾点,利用FLAC3D数值模拟软件,系统地研究了某矿区下煤层不同充实率方案时地表移动变形值的变化规律。实验结果表明:1随着充实率的提高,地表移动变形值是呈负指数函数减小的,直至趋于某值后不再变化;2在充实率为80%时,地表最大下沉值为750 mm、最大倾斜变形值为1.5 mm/m、最大水平移动值为1.4 mm/m,均满足规程要求。不仅能保证地面建(构)筑物的安全,还能达到最优的经济效益。研究成果对于指导下煤层充填开采具有十分重要的理论和现实意义。

关键词：条带开采;充实率设计;FLAC3D地表移动变形;