煤基固废充填体变形的调控方法、系统、设备及存储介质技术方案

技术编号:41715904 阅读:23 留言:0更新日期:2024-06-19 12:43
本发明专利技术公开一种煤基固废充填体变形的调控方法、系统、设备及存储介质,涉及充填采煤技术领域,该方法包括:获取地表建筑物的变形指标;分析充填体材料的不同粒径级配、应力水平、渗透水压、酸碱度对煤基固废充填体变形特征的影响,得到多场环境煤基固废充填体的变形数据;确定充填体变形与多场因素、应力之间的关系;确定地表变形量;将变形指标与地表变形量进行比对判定,根据判定结果对煤基固废充填体变形进行控制;通过考虑到应力场、渗流场及酸碱度化学场的多场耦合作用环境,给出多场环境作用下矸石充填材料承载性能的主控因子,建立矸石充填材料多场耦合作用下承载性能调控方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及充填采煤,具体涉及煤基固废充填体变形的调控方法、系统、设备及存储介质


技术介绍

1、煤炭资源开采的过程中会产生大量的煤矸石、粉煤灰等煤基固废,目前矸石固废排放量大、利用率低,并占用大量地面空间,存在资源浪费和环境污染风险。同时,煤炭开采会使岩土层中原岩的应力状态发生变化,导致覆岩发生移动变形,使地表产生不同程度的形变和损伤,从而对地表建筑物的安全使用造成威胁。

2、固体充填开采技术是煤矿绿色开采的核心技术之一,井下矸石充填开采可将矸石固废制备成充填材料后充填入井下采空区,已成为煤矿矸石固废处置的关键途径,并在岩层移动变形及地表沉陷控制等方面具有显著优势。但随着煤炭开采深度逐渐增大,开采条件与环境日益复杂,对提升矸石充填材料承载性能也提出了新要求。对于矸石充填开采,多场环境将会直接影响及劣化矸石充填材料承载性能,矸石充填材料在井下开采环境影响下的承载变形与性能将变得难以预计及调控。

3、现有的充填技术采用概率积分法和连续介质力学法通过理论计算和数值模拟对开采地表变形进行预测,得到的结果主要是对岩体位移的描述及岩体移动变本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种煤基固废充填体变形的调控方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种煤基固废充填体变形的调控方法,其特征在于,所述获取地表建筑物允许的变形指标,具体为根据矿区地表建筑物的保护等级和损坏等级,分析得出地表建筑物抗变形能力的变形指标。

3.根据权利要求1所述的一种煤基固废充填体变形的调控方法,其特征在于,采用矸石充填材料多场耦合试验系统分析充填材料承载压缩过程中不同粒径级配、应力水平、渗透水压、酸碱度对煤基固废充填体变形特征的影响规律;确定出多场环境下影响煤基固废充填体承载性能的主控因子,具体包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述...

【技术特征摘要】

1.一种煤基固废充填体变形的调控方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种煤基固废充填体变形的调控方法,其特征在于,所述获取地表建筑物允许的变形指标,具体为根据矿区地表建筑物的保护等级和损坏等级,分析得出地表建筑物抗变形能力的变形指标。

3.根据权利要求1所述的一种煤基固废充填体变形的调控方法,其特征在于,采用矸石充填材料多场耦合试验系统分析充填材料承载压缩过程中不同粒径级配、应力水平、渗透水压、酸碱度对煤基固废充填体变形特征的影响规律;确定出多场环境下影响煤基固废充填体承载性能的主控因子,具体包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的一种煤基固废充填体变形的调控方法,其特征在于,采用数值分析法对不同粒径级配、应力水平、渗透水压、酸碱度对煤基固废充填体变形进行直观分析,得到各影响因素对充填体变形的影响。

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【专利技术属性】
技术研发人员:李猛冯文昌张吉雄解春晖黄鹏刘硕邢世豪
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:

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