固體充填開采地表沉陷預計與控制研究

李新旺，屈正一，程立朝，郭翔宇，李文貴

（1.河北工程大學礦業與測繪工程學院，河北 邯鄲 056038；2.河北工程大學河北省高校煤炭資源開發與建設應用技術研發中心，河北 邯鄲 056038）

0 引 言

我國每年遭到破壞的土地中有10%是由于煤礦開采活動造成的，煤炭開采活動引起的覆巖沉陷對地表環境的影響是非常巨大的[1-2]。固體充填開采可以有效解決礦區地表沉陷，符合國家“十三五”規劃中礦業綠色發展的要求，因此進行了大量的工程運用[3-4]。國內諸多學者通過不同角度，針對固體充填開采覆巖移動變形控制及地表沉陷預計理論方面取得了大量研究成果，繆協興、張吉雄[5-6]等通過一系列實驗構建了“等價采高”模型，將垮落法采場礦壓理論與開采沉陷預計相結合，以此研究得到采空區矸石充填時的地表下沉及變形的峰值；張升[7]等通過垮落法與固體充填法開采條件下的覆巖運移特征，得到了極近距離煤層覆巖運移控制關鍵；許家林[8]等通過實測和模擬的方式研究了關鍵層運動對上覆巖層和地表的控制作用；王磊[9]提出了固體密實充填開采有結構關鍵層和無結構關鍵層兩種巖層移動模式，并通過相似材料模擬研究了兩種模式下固體密實充填開采巖層移動特征。

前人取得了大量研究成果，但是目前我國固體充填開采仍然存在著經驗化、定性決策的開采理念，針對具體的工程背景對地表沉陷值進行精準預計，以及不同初始充填率條件下的覆巖運移和地表沉陷特征的研究較少。……