基于采场覆岩空间结构的宽条带开采技术研究.pdf

第25卷第1期采矿与安全工程学报Vol-25NO．1
2008年O3月JournalofMining＆SafetyEngineeringMarch2008

文章编号：1673—3363(2008)01—0068—05

基于采场覆岩空间结构的宽条带开采技术研究

曹建军，马其华，王宜泰
(山东科技大学矿山灾害预防与控制省部共建教育部重点实验室，山东青岛266510)

摘要：基于采场覆岩空间结构理论，分析厚硬岩层组在控制地表沉陷中的作用．根据厚硬岩层组
与煤柱组成的空间支撑结构原理，提出大采宽留宽宽条带开采设计思路，并推导该宽条带开采参
数的设计方法，理论分析了其可行性和优越性．结合现场实例，设计相应的条带开采参数，通过
FIACm数值模拟和现场观测相结合的方法，对比分析了大采宽留宽条带开采实施前后地表下沉
系数，以及对地表沉陷的控制效果．结果表明，基于采场覆岩空间结构的大采宽留宽宽条带开采
技术是可行的，能够在控制地表沉陷的同时，提高了条带开采的效率和资源回收率．
关键词：宽条带开采；覆岩空间结构；厚硬岩层组；地表沉陷控制
中图分类号：TD353．6文献标识码：A

StudyofWideStripMiningBasedonSpatialStructure
PrincipleofOverlyingStrata

CAOJian—jun，MAQi—hua，WANGYi—tai
(KeyLaboratoryofMineDisasterPreventionandControl，ShandongUniversity

ofScienceandTechnology，Qingdao，Shandong266510，China)

Abstract：First，weanalyzedthecontrolactionOfthethick—hardstrataonsurfacesubsidence．
Andthen，basedontheprincipleofspatialsupportstructurecomposedofthick—hardstrataand
coalpillars，weproposedanewdesignthinkingaboutthewidestripmininginwhichgreat
widthiskeptandderivedamethodfordeterminingtheminingparameter．Inaddition，wealso
analyzedthefeasibilityandadvantagesofsuchminingmethod．Basedonthecasestudy，wede—
signedsomeparametersforstripmining，and，usingtheFLAC如numericalsimulation，wean—
alyzedandcomparedthesubsidencecoefficientsbeforeandafterthegreatwidthstripmining

wasused．Theresultshowsthatthenewlyproposedgreatwidthstripminingmethodisfeasi—
ble．Itcannotonlycontrolthesurfacesubsidencebutalsoincreasetheminingefficientandre—

sourcesrecovery．
Keywords：greatwidthstripemining；overlyingstrataspatialstructures；thick—hardstrata；
St】rfacesI】bsidencerontro1

地表沉陷控制是衡量矿山安全开采的一个基广泛的应用前景．鉴于此，国内外学者对此进行了
本标准之一⋯．条带开采技术由于能有效地控制上深入的研究，提出了诸如窄条带、充填条带、条带与
覆岩层和地表沉陷，保护地面建(构)筑物和生态环覆岩离层注浆等⋯条采开采方法．
境，在我国煤矿被广泛采用．而对我国煤矿137．9在合理的条采参数设计方面，采留宽合理与否
亿t的“三下”压煤，条带开采技术无疑有着更为是影响条带开采效果好坏的关键．减小采宽增大留

收稿日期：2007一O4一O4
基金项目：国家自然科学基金国际合作项目(5032010001)；国家自然科学基金项目(50074021)
作者简介：曹建军(1982一)，男，江苏省南通市人，硕士，从事矿山压力与岩层控制方面的研究．
E-mail：[e-mail]：13964817498

第1期曹建军等：基于采场覆岩空间结构的宽条带开采技术研究

宽可以有效地控制地表