煤礦開(kāi)采造成嚴(yán)重的生態(tài)破壞,準(zhǔn)確的地表沉陷預(yù)測(cè)結(jié)果是提出有針對(duì)性的生態(tài)修復(fù)措施的必要保障。本文以鶴崗市交通煤礦為例,研究了煤礦開(kāi)采地表移動(dòng)變形規(guī)律,提出了相應(yīng)的生態(tài)修復(fù)措施。論文主要成果如下:鶴崗市交通煤礦煤層開(kāi)采走向最終下沉實(shí)測(cè)值及走向水平移動(dòng)最終實(shí)測(cè)值分別為1172 mm與324 mm,最大傾斜值為56.3 mm/m,水平變形最大值為21 mm/m,走向綜合邊界角為63.6°,充分采動(dòng)角為65.2°,綜合移動(dòng)角為52.8°。概率積分法擬合實(shí)測(cè)曲線,求得概率積分法預(yù)測(cè)參數(shù):下沉系數(shù)q=0.59,主要影響角正切值tanβ=2.21,開(kāi)采影響傳播角=87.5°水平移動(dòng)系數(shù)b=0.27,拐點(diǎn)偏移距S=38 m。利用FLAC3D數(shù)值模擬對(duì)鶴崗市交通煤礦煤層及上覆巖層建立模型,得到最大下沉值為1053 mm,最大水平位移值為292 mm。FLAC3D數(shù)值模擬地表移動(dòng)變形效果不如概率積分法,而概率積分法預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性亦有待提高。本文對(duì)概率積分法進(jìn)行修正,得到地表下沉修正范圍為0.0068W_0~0.09W_0(W_0為概率積分法預(yù)測(cè)最大下沉值),修正值大小為0.05W_0,修正誤差值6.50%。走向水平移動(dòng)修正范圍為0.009U_0~0.07U_0(U_0為概率積分法預(yù)測(cè)水平最大移動(dòng)值),修正值為0.074U_0,修正誤差值為6.68%。修正誤差值在6.50%與6.68%以?xún)?nèi),修正后地表下沉及水平移動(dòng)值與實(shí)測(cè)值相差較小。利用傾向?qū)崪y(cè)值與概率積分法驗(yàn)證修正范圍及修正值,傾向地表下沉修正誤差值為4.54%,傾向水平移動(dòng)修正誤差值為6.32%,表明地表下沉及水平移動(dòng)修正公式合理。本文得到鶴崗市交通煤礦工作面開(kāi)采地表移動(dòng)變形規(guī)律:隨著開(kāi)采工作面的推進(jìn),采空區(qū)范圍增大,地表產(chǎn)生最大下沉值處均為采空區(qū)上方中央位置,地表下沉值關(guān)于采空區(qū)中央最大下沉值對(duì)稱(chēng),水平位移曲線基本關(guān)于采空區(qū)中央反對(duì)稱(chēng)。對(duì)鶴崗市交通煤礦地表移動(dòng)變形情況有針對(duì)性的提出生態(tài)修復(fù)措施,以減緩對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。
【學(xué)位單位】：黑龍江科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：X171.4;TU478
【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外開(kāi)采沉陷及生態(tài)環(huán)境修復(fù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)開(kāi)采沉陷及生態(tài)環(huán)境修復(fù)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容
    1.4 研究技術(shù)路線
2 開(kāi)采沉陷及生態(tài)修復(fù)理論
    2.1 開(kāi)采沉陷理論
        2.1.1 沉陷機(jī)理
        2.1.2 地表移動(dòng)變形類(lèi)型
        2.1.3 巖體及地表移動(dòng)變形影響因素
        2.1.4 “三帶”分布
        2.1.5 地表移動(dòng)變形的形成過(guò)程
    2.2 FLAC3D理論
        2.2.1 FLAC3D簡(jiǎn)介
        2.2.2 FLAC3D特點(diǎn)
        2.2.3 FLAC3D應(yīng)用范圍
    2.3 概率積分法
    2.4 生態(tài)修復(fù)理論
3 地表移動(dòng)實(shí)測(cè)規(guī)律研究
    3.1 鶴崗市交通煤礦概況
        3.1.1 礦區(qū)地理位置
        3.1.2 工程地質(zhì)
        3.1.3 開(kāi)采工作面概況
    3.2 地表移動(dòng)觀測(cè)及地表移動(dòng)規(guī)律分析
        3.2.1 觀測(cè)站設(shè)置
        3.2.2 工作面地表移動(dòng)實(shí)測(cè)規(guī)律
    3.3 地表移動(dòng)參數(shù)求取
    3.4 地表沉陷預(yù)測(cè)參數(shù)求解
        3.4.1 特征點(diǎn)法求解預(yù)測(cè)參數(shù)
        3.4.2 概率積分法參數(shù)求解
    3.5 本章小結(jié)
4 基于數(shù)值模擬的采動(dòng)地表移動(dòng)變形規(guī)律研究
    4.1 模型的建立
        4.1.1 本構(gòu)模型的選擇
        4.1.2 模型參數(shù)的選取
        4.1.3 數(shù)值模擬模型
    4.2 采動(dòng)過(guò)程模擬結(jié)果分析
    4.3 數(shù)值模擬、概率積分法與實(shí)測(cè)值對(duì)比
    4.4 本章小結(jié)
5 概率積分法地表變形預(yù)測(cè)模型修正
    5.1 地表下沉預(yù)測(cè)模型修正
    5.2 水平移動(dòng)預(yù)測(cè)模型修正
    5.3 本章小結(jié)
6 沉陷區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)措施
    6.1 沉陷區(qū)生態(tài)現(xiàn)狀
    6.2 沉陷影響區(qū)生態(tài)修復(fù)措施
    6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2891427