条带煤柱膏体充填开采覆岩结构模型及运动规律

标题中提到的“条带煤柱膏体充填开采覆岩结构模型及运动规律”是关于采矿领域的一个专业研究方向。它指的是在煤炭开采过程中，采用条带状煤柱支撑方式，并通过充填膏体（如水泥浆等）来填充开采后留下的空间。这种开采方法的目的是为了有效地控制覆岩的运动和沉降，以降低对地表建筑物的影响。 在描述中，提到了以岱庄煤矿的2351工作面为案例研究。岱庄煤矿位于济宁市北郊，由于该区域地表建筑物较多，因此在开采煤炭的同时需要考虑如何更好地控制地面沉降以保护地表建筑。研究的结果表明，随着工作面的推进，原本的覆岩结构由“C”型空间结构逐渐转变为不等高支撑的铰接岩梁。这意味着开采过程中覆岩的稳定性得到了改善，地面沉降得到了一定程度的控制。 在具体内容中，作者们列出了在岱庄煤矿2351膏体充填工作面观测到的覆岩运动规律和结构模型。例如，初次来压步距为33.6米，而后续的周期来压步距分别为18.3米、8.8米、13.7米和9米。这些数据对于了解开采对覆岩稳定性的影响至关重要。同时，研究还指出了覆岩重力主要作用在工作面前方煤壁和充填膏体上，而对顶板超前应力的影响较小，其主要影响范围不超过15米。此外，还提出了在现行工艺技术条件下，2351工作面的最大合理控顶距为8.8米，以及充填支架的合理工作阻力和初撑力分别为27MPa和21MPa。 从技术角度来看，这项研究涉及到采矿工程中的岩层运动规律、膏体充填技术、以及覆岩结构模型的构建。这些知识点对于矿山设计、开采方案的制定、以及采矿安全具有重要意义。 关键词“条带煤柱”表明了开采方式的特点，“充填开采”则指的是在开采后立即使用材料充填空洞以减少地表沉降的技术。“覆岩运动”涉及到开采后上方岩层的移动和变化。“结构模型”指的是用于模拟和预测岩层变化的理论模型。“开裂”和“来压步距”则是指在开采过程中，覆岩出现裂缝以及覆岩压力周期性变化的距离。这些概念对于理解矿山工程中的力学作用和稳定性问题至关重要。 中图分类号TD315是与矿山力学和矿山工程相关的分类号，它指明了这篇论文在学术上的分类归属。 文章中提及的知识点主要涵盖了： - 条带煤柱膏体充填开采技术及其对地表建筑物的保护作用。 - 矿山开采过程中覆岩结构和运动规律的研究。 - 开采对地面沉降的影响和如何通过充填技术控制沉降。 - 覆岩结构模型的建立和充填支架的设计参数。 - 采矿工程中岩层运动规律、膏体充填技术和覆岩结构模型的构建。 - 开采中覆岩的稳定性问题及安全问题分析。 该研究为采矿工程师和科研人员提供了重要的理论和技术支持，有助于提高煤炭开采的安全性和经济性，同时为可持续发展提供技术保障。