1.一种柱式充填开采关键参数设计方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)采集顶板岩样,测试顶板岩样的物理力学参数;
(2)建立柱式充填开采顶板力学模型,设定柱式充填体横截面积、弹性模量和总数目,判定顶板是否稳定,具体步骤如下:a.以顶板的重心O为坐标原点,工作面推进方向为x轴,水平面上垂直于工作面推进方向为y轴,顶板垂直下沉方向为w轴,建立柱式充填开采顶板力学模型;
b.计算顶板充填开采期间最大拉应力σmax:其中,Eb为柱式充填体弹性模量,n柱式充填体个数,Ab单个柱式充填体横截面积,2A为走向长度,2B为采长,q为上覆岩层压力,h为顶板厚度,H为采高,σxmax、σymax分别为最大拉应力σmax在x轴、y轴方向上的分力;
c.采用第一强度理论判定顶板是否发生破断:σxmax≤σt
σymax≤σt
σxmax、σymax分别为最大拉应力σmax在x轴、y轴方向上的分力,σt为顶板抗拉强度;
d.若顶板不发生破断,进行步骤(3);反之,调整柱式充填体横截面积、弹性模量和总数目,重新进行步骤(2),单个柱式充填体横截面积Ab计算方法为:方形:Ab=a×b
圆:Ab=πr2
其中,a为方柱充填体长,b为方柱充填体宽,r为圆柱充填体半径;
(3)采场顶板稳定后,确定柱式充填开采关键参数,使得顶板稳定。
2.根据权利要求1所述的一种柱式充填开采关键参数设计方法,其特征在于,所述顶板岩样的物理力学参数包括:顶板抗拉强度σt、顶板弹性模量E、顶板泊松比ν。