【摘要】：黃土礦區(qū)地下資源開采會(huì)引起地表產(chǎn)生裂縫,而裂縫對地表環(huán)境的影響日益嚴(yán)重,因此有必要研究黃土礦區(qū)地表裂縫特征。大佛寺煤礦是西部黃土礦區(qū)的典型代表,本論文以此為對象進(jìn)行研究。大佛寺煤礦地表裂縫特征研究方法的探討對西部黃土礦區(qū)地表裂縫特征研究具有重要的意義。本文以大佛寺煤礦40108工作面開采為例,首先收集開采過程中得到的40108工作面觀測站的相關(guān)資料,并對收集到的相關(guān)資料進(jìn)行整理,對開采過程中的地表移動(dòng)進(jìn)行分析,并結(jié)合裂縫規(guī)律分布圖總結(jié)出該工作面上方地表裂縫的特征。其次,分別采用FLAC3D和UDEC兩種模擬軟件對40108工作面的開采進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,在模擬過程中設(shè)置了三組不同的采高,分別總結(jié)出了模擬的地表裂縫的特征。最后,將兩個(gè)模擬結(jié)果進(jìn)行對比分析,并將兩種模擬方法所得的數(shù)據(jù)與實(shí)測數(shù)據(jù)的相對誤差進(jìn)行分析,分析得出UDEC模擬軟件模擬的結(jié)果更符合實(shí)際要求,更適合用來研究地表裂縫的特征。通過以上分析可以建立裂縫寬度與水平變形的關(guān)系式。由于對裂縫發(fā)育深度的探測一般是很難實(shí)現(xiàn)的,所以通過模擬研究建立了裂縫寬度和裂縫深度的預(yù)測模型,這樣通過模擬出來的裂縫寬度或者現(xiàn)場實(shí)測的地表裂縫的寬度,即可按照裂縫寬度與深度的關(guān)系式來實(shí)現(xiàn)地表裂縫發(fā)言深度的預(yù)測。通過以上的研究可以對礦區(qū)的安全生產(chǎn)和地面建筑的保護(hù)提供合理的建議。
【圖文】：

1 采動(dòng)地表裂縫的分類及相應(yīng)的特點(diǎn)（1）開采過程中的臨時(shí)性裂縫這類縫隙通常會(huì)發(fā)生在工作面的上方，伴隨著開挖的推進(jìn)，由于覆巖不斷的而影響到地表，直到地表開裂從而形成的，如圖 2.1（a）所示。隨著工作面推過縫隙后，地表因?yàn)槭艿綁嚎s從而產(chǎn)生變形，從而導(dǎo)致位于下沉盆地中的許多慢慢的閉合。主要特點(diǎn)有：形成的速度快，和工作面的發(fā)育是同步的；具有動(dòng)態(tài)性、臨時(shí)性自己愈合的性質(zhì)。（2）地表穩(wěn)沉后的永久性裂縫這類縫隙通常發(fā)生在工作面界線鄰近地區(qū)，即地表產(chǎn)生拉伸變形的最大區(qū)域，進(jìn)行開挖直到地表趨于穩(wěn)定，縫隙不僅逐漸增大并且會(huì)永久性的存在，如圖 2.1示。主要特點(diǎn)有：發(fā)育的程度深、寬度比較大；很難自己愈合。

因?yàn)榈乇硎艿綁嚎s而產(chǎn)生變形并且超過了表土的抗壓縮能力的極限，，所以表土?xí)艿綌D壓從而形成隆起，進(jìn)而在地表壓縮變形地域內(nèi)發(fā)育。主要特點(diǎn)有：隨著工作面不斷的推進(jìn)，會(huì)慢慢的愈合，地表會(huì)凸起，縫隙的寬度，有一定的自我愈合能力。如圖 2.2 所示。3）塌陷型裂縫因?yàn)殚_采從而引起覆巖不斷地破斷進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致地表塌陷從而形成的，一般在工作正上方，其發(fā)育和工作面的推進(jìn)是同時(shí)進(jìn)行的。主要特點(diǎn)有：一般在開采工作面的后面，會(huì)伴隨著工作面的不斷推進(jìn)，慢慢的愈合度比較大、發(fā)育程度深、落差比較大。如圖 2.2 所示。（a）拉伸型裂縫 （b） 擠壓型裂縫
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD325

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2537421