膏体充填弹性地基梁模型分析及应用

冯锐敏¹，丁自伟¹，石磊²，岳陶^2,3

1. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院2. 中国矿业大学矿业工程学院3. 淄博矿业集团有限责任公司岱庄煤矿

摘 要：基于弹性地基梁解析方法,考虑影响长壁充填开采地表沉陷的3个关键因素,建立该条件下的力学模型,推导直接顶岩梁挠曲微分方程。根据其解析解,分析了覆岩移动的各影响因素,充填区和煤体内支承压力分布、顶板剪力等矿压显现规律,并分析了直接顶挠曲和地表下沉的关系。结果表明:直接顶岩梁的最大下沉值在采煤工作面后方5～15 m,充填体弹性地基系数是影响下沉的最重要因素,充填区支承压力的分布也随该系数的不同而变化;控制直接顶挠曲和地表下沉的最有效途径为提高充填体弹性地基系数,同时减少充填体欠接顶量。小屯矿膏体充填工业试验表明,地表最大下沉实测值为380.3 mm,解析法预测值为401.8～591.2 mm,两者很接近。

关键词：解析方法;弹性地基梁;膏体充填;地表下沉;