摘要
条带开采是建筑物、水体、铁路下采煤的重要技术手段，但因其采出率较低，造成资源大量的浪费。矸石充填方法作为一种绿色采矿方法，能够有效地控制二次开采地表移动变形，同时解决了井下矸石不上井的难题。以山东某煤矿12采区条带开采面以及遗留煤柱为工程背景，采用现场实测、理论分析、数值模拟、正交试验、概率积分预计等方法对课题进行了研究。 基于矿区条带开采的地表移动变形实测资料，分析条带开采地表移动值的一般特征，总结条带开采过程中的地表移动变形一般规律，反分析地表概率积分预计参数。 采用数值模拟方法，对开采不同条带面地表与覆岩移动变形、覆岩塑性区分布、覆岩垂直应力分布进行研究，分析条带开采地表及覆岩移动变形规律、覆岩破坏规律。分析了地表最大下沉值与最大水平移动值随条带工作面开采个数的变化关系。 阐述了充填开采条带煤柱的基本原理，分析“承重岩层+煤柱+矸石充填体”控制体系的受力特点，建立其力学模型。对二次开采采宽及留设煤柱的尺寸进行了理论分析，并进行了载荷计算。推导出岩层总下沉量计算公式。 进行了充填开采条带煤柱数值模拟。对实测数据进行概率积分预计参数反分析，并进行概率积分预计。结果表明地表村庄处于允许破坏范围内，矿用铁路下采煤符合规定。分析出地表最大下沉值与最大水平移动值随充填率增大而减小的关系。 采用数值模拟方法，利用正交试验思想进行方案设计，对二次采宽、充填率、充填体强度地表移动变形影响因素进行敏感性分析。在正交试验结果基础上建立回归方程，回归效果显著。
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