薄煤層開采地面沉陷特征及上覆巖土層厚度影響分析
發(fā)布時(shí)間:2021-08-25 04:22
我國(guó)薄煤層資源儲(chǔ)備量十分豐富,分布范圍比較廣泛。但由于部分薄煤層埋藏較淺,上覆基巖厚度較薄,煤層開采容易引發(fā)地面沉陷災(zāi)害,對(duì)礦區(qū)環(huán)境及周邊建筑造成危害。如何在保證將薄煤層資源安全有效采出的同時(shí),減少開采沉陷對(duì)礦區(qū)周圍環(huán)境的破壞具有重要意義。本文以陜北蘆則溝煤礦為研究對(duì)象,蘆則溝煤礦僅開采三疊系上統(tǒng)瓦窯堡組頂部的V號(hào)薄煤層,研究區(qū)地層為近水平地層。通過(guò)對(duì)研究區(qū)已有沉陷情況的實(shí)地調(diào)查,利用UDEC離散元軟件對(duì)研究區(qū)開采沉陷進(jìn)行數(shù)值模擬分析,總結(jié)出研究區(qū)薄煤層開采引發(fā)的地面沉陷特征,并應(yīng)用概率積分法對(duì)其結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證分析。進(jìn)一步結(jié)合研究區(qū)開采煤層上覆巖土層的厚度分布規(guī)律,總結(jié)出上覆巖土層厚度變化對(duì)薄煤層開采地面沉陷的影響。取得的主要成果如下:(1)應(yīng)用UDEC離散元軟件對(duì)薄煤層開采后地表沉陷進(jìn)行研究得出:在一定范圍內(nèi),無(wú)論基巖厚度和松散層厚度如何變化,研究區(qū)內(nèi)薄煤層開采導(dǎo)致的地表下沉曲線分布規(guī)律總體上與一般情況下水平煤層開采引起的地面沉陷特征相似。主要表現(xiàn)為:煤層充分采動(dòng)后,在采空區(qū)上方形成沉陷盆地;采空區(qū)中心正上方的下沉值最大,向四周逐漸減小;地面沉陷影響范圍遠(yuǎn)大于所對(duì)應(yīng)的采空區(qū)范圍;下沉曲...
【文章來(lái)源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
最大高差 250 m。研究區(qū)范圍內(nèi) DEM 圖如圖 2.1 所示。圖 2.1 礦區(qū)范圍內(nèi) DEM 圖2.1.2 地層巖性研究區(qū)地層為近水平地層,地層區(qū)劃屬鄂爾多斯盆地分區(qū),主要地層有三疊系(T)、侏羅系(J)、新近系(N)和第四系(Q),具體地層情況見(jiàn)表 2.1。
16圖 3.1 研究區(qū)地面塌陷現(xiàn)狀分布圖(1)地面沉陷 TX1地面沉陷 TX1 是由于 2008 年前蘆則溝原礦井地下開采形成,面積約 0.89 km2,目前沉陷已處于穩(wěn)定階段,對(duì)大部分土地資源的破壞和影響較輕,地表裂縫多被黃土充填,區(qū)內(nèi)植被生長(zhǎng)基本正常。(2)地面沉陷 TX2地面沉陷 TX2 是 2008 年整合后開采形成的,面積約 0.35 km2。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,高家焉東北側(cè)地表變形較為明顯,對(duì)土地資源破壞較為嚴(yán)重,地面沉陷 TX2 內(nèi)地表存在 2 條地裂縫。地面沉陷 TX2 范圍內(nèi)地裂縫最大開裂寬度 0.4m,最大高差 0.8m,兩條地裂縫地面影響寬度在 3~10m 左右,平均活動(dòng)速率在 0.1~1.0mm/a 之間。沉陷范圍內(nèi)存在有房屋開裂現(xiàn)象,見(jiàn)照片 3.1-3.3。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煤層開采過(guò)程中覆巖移動(dòng)規(guī)律的UDEC數(shù)值模擬[J]. 朱訓(xùn)國(guó),夏洪春,王忠昶. 遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(12)
[2]應(yīng)用UDEC進(jìn)行頂板“三帶”范圍劃分的數(shù)值模擬研究[J]. 李振峰,靳曉敏. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2015(04)
[3]厚松散層煤層開采地表動(dòng)態(tài)移動(dòng)變形特征研究[J]. 李德海,許國(guó)勝,余華中. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2014(07)
[4]確立我國(guó)土地管理紅線的戰(zhàn)略思考[J]. 馬永歡,張麗君,黃先棟. 中國(guó)軟科學(xué). 2014(01)
[5]厚松散層開采條件下地表移動(dòng)規(guī)律研究[J]. 陳俊杰,陳勇,郭文兵,鄒友峰. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2013(11)
[6]厚松散層大采深下采煤地表移動(dòng)規(guī)律研究[J]. 劉義新,戴華陽(yáng),姜耀東,張一帆,彭楨. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2013(05)
[7]薄基巖綜放采場(chǎng)基本頂周期來(lái)壓力學(xué)分析[J]. 杜鋒,白海波,黃漢富,姜廣輝. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[8]薄基巖厚度變化對(duì)采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)的影響研究[J]. 連清旺,宋選民. 煤炭工程. 2012(09)
[9]P系數(shù)法在確定煤礦采空區(qū)地表移動(dòng)參數(shù)中的應(yīng)用[J]. 楊梅忠,席國(guó)強(qiáng),孟東芳. 煤炭工程. 2012(01)
[10]厚松散層條件下綜放開采地表沉陷規(guī)律與機(jī)理[J]. 易四海,鄭志剛,滕永海. 煤礦開采. 2011(04)
博士論文
[1]緩傾斜層狀礦體開采沉陷預(yù)測(cè)與控制研究[D]. 賀桂成.中南大學(xué) 2013
[2]金川二礦區(qū)深部礦體開采效應(yīng)的研究[D]. 江文武.中南大學(xué) 2009
[3]構(gòu)造環(huán)境對(duì)煤礦區(qū)采動(dòng)損害的控制機(jī)理研究[D]. 夏玉成.西安科技大學(xué) 2003
碩士論文
[1]薄煤層綜采工作面氣幕隔塵技術(shù)研究[D]. 王帥.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2015
[2]渭北煤礦區(qū)開采沉陷對(duì)土地資源的破壞及防治對(duì)策[D]. 冀偉珍.西安科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3361386
【文章來(lái)源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
最大高差 250 m。研究區(qū)范圍內(nèi) DEM 圖如圖 2.1 所示。圖 2.1 礦區(qū)范圍內(nèi) DEM 圖2.1.2 地層巖性研究區(qū)地層為近水平地層,地層區(qū)劃屬鄂爾多斯盆地分區(qū),主要地層有三疊系(T)、侏羅系(J)、新近系(N)和第四系(Q),具體地層情況見(jiàn)表 2.1。
16圖 3.1 研究區(qū)地面塌陷現(xiàn)狀分布圖(1)地面沉陷 TX1地面沉陷 TX1 是由于 2008 年前蘆則溝原礦井地下開采形成,面積約 0.89 km2,目前沉陷已處于穩(wěn)定階段,對(duì)大部分土地資源的破壞和影響較輕,地表裂縫多被黃土充填,區(qū)內(nèi)植被生長(zhǎng)基本正常。(2)地面沉陷 TX2地面沉陷 TX2 是 2008 年整合后開采形成的,面積約 0.35 km2。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,高家焉東北側(cè)地表變形較為明顯,對(duì)土地資源破壞較為嚴(yán)重,地面沉陷 TX2 內(nèi)地表存在 2 條地裂縫。地面沉陷 TX2 范圍內(nèi)地裂縫最大開裂寬度 0.4m,最大高差 0.8m,兩條地裂縫地面影響寬度在 3~10m 左右,平均活動(dòng)速率在 0.1~1.0mm/a 之間。沉陷范圍內(nèi)存在有房屋開裂現(xiàn)象,見(jiàn)照片 3.1-3.3。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煤層開采過(guò)程中覆巖移動(dòng)規(guī)律的UDEC數(shù)值模擬[J]. 朱訓(xùn)國(guó),夏洪春,王忠昶. 遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(12)
[2]應(yīng)用UDEC進(jìn)行頂板“三帶”范圍劃分的數(shù)值模擬研究[J]. 李振峰,靳曉敏. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2015(04)
[3]厚松散層煤層開采地表動(dòng)態(tài)移動(dòng)變形特征研究[J]. 李德海,許國(guó)勝,余華中. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2014(07)
[4]確立我國(guó)土地管理紅線的戰(zhàn)略思考[J]. 馬永歡,張麗君,黃先棟. 中國(guó)軟科學(xué). 2014(01)
[5]厚松散層開采條件下地表移動(dòng)規(guī)律研究[J]. 陳俊杰,陳勇,郭文兵,鄒友峰. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2013(11)
[6]厚松散層大采深下采煤地表移動(dòng)規(guī)律研究[J]. 劉義新,戴華陽(yáng),姜耀東,張一帆,彭楨. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2013(05)
[7]薄基巖綜放采場(chǎng)基本頂周期來(lái)壓力學(xué)分析[J]. 杜鋒,白海波,黃漢富,姜廣輝. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[8]薄基巖厚度變化對(duì)采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)的影響研究[J]. 連清旺,宋選民. 煤炭工程. 2012(09)
[9]P系數(shù)法在確定煤礦采空區(qū)地表移動(dòng)參數(shù)中的應(yīng)用[J]. 楊梅忠,席國(guó)強(qiáng),孟東芳. 煤炭工程. 2012(01)
[10]厚松散層條件下綜放開采地表沉陷規(guī)律與機(jī)理[J]. 易四海,鄭志剛,滕永海. 煤礦開采. 2011(04)
博士論文
[1]緩傾斜層狀礦體開采沉陷預(yù)測(cè)與控制研究[D]. 賀桂成.中南大學(xué) 2013
[2]金川二礦區(qū)深部礦體開采效應(yīng)的研究[D]. 江文武.中南大學(xué) 2009
[3]構(gòu)造環(huán)境對(duì)煤礦區(qū)采動(dòng)損害的控制機(jī)理研究[D]. 夏玉成.西安科技大學(xué) 2003
碩士論文
[1]薄煤層綜采工作面氣幕隔塵技術(shù)研究[D]. 王帥.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2015
[2]渭北煤礦區(qū)開采沉陷對(duì)土地資源的破壞及防治對(duì)策[D]. 冀偉珍.西安科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3361386
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