【摘要】：針對礦區(qū)煤層開采對地表淺埋輸水管線造成影響的問題,本文采用理論分析和數(shù)值模擬的方法,進(jìn)行了開采擾動影響下的管線形變和應(yīng)力演變特征研究,并提出了管線形變治理方案。采用概率積分法對擬開采工作面進(jìn)行動態(tài)預(yù)計,并分析了管道沿線地表的移動變形,將影響管線安全運行的地表移動變形分解為不均勻的下沉、橫向水平移動和軸向水平移動。利用ABAQUS有限元數(shù)值模擬軟件建立了管線模型,結(jié)合開采沉陷基本規(guī)律,采用節(jié)點位移法加載邊界條件。實驗結(jié)果表明,在開采擾動過程中,埋地管道與土體在豎向和橫向上沒有發(fā)生分離,但在軸向上產(chǎn)生了相互滑動。通過分析管道軸向應(yīng)力演變情況得知,影響管道頂部和底部軸向應(yīng)力的主要因素為地表下沉曲率和軸向水平變形。根據(jù)基于應(yīng)力的管道失效判別準(zhǔn)則,將管道軸向應(yīng)力達(dá)到許用應(yīng)力時的地表變形值作為管道的失效判據(jù),從而得出了管道在開挖和未開挖兩種情況下的地表變形臨界值。由工程實際情況可知,開采擾動區(qū)管線形變治理在治理時間和治理技術(shù)上均是可行的,本文提出了在開采擾動過程中對管道進(jìn)行動態(tài)治理和在開采擾動前、擾動中或擾動后對管道沿線灘地標(biāo)高恢復(fù)的管線治理時機(jī)。結(jié)合多種管線治理技術(shù)和措施,提出了一套完整的開采擾動區(qū)管線形變綜合治理方案。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

2 研究區(qū)域工程概況研究區(qū)域工程概況General Project Situation of ResearchArea1 礦區(qū)概況(General Situation of MiningArea)鮑店煤礦是我國自主設(shè)計的大型現(xiàn)代化礦井，隸屬于兗礦集團(tuán)，地處鄒城市兗州區(qū)境內(nèi)的兗州煤田中部，位于鄒城市以西 10.5 公里，兗州區(qū)以，毗鄰多條高速公路、國道和鐵路，周圍交通十分便利。鮑店煤礦所在第四系沖積平原，地勢非常平坦，大部分為農(nóng)田，礦區(qū)內(nèi)有泗河和白馬屬季節(jié)性河流，分別位于礦區(qū)東西兩側(cè)的。礦區(qū)氣候?qū)儆诒睖貛Ъ撅L(fēng)氣料統(tǒng)計，該地區(qū)年平均氣溫為 15℃左右，氣溫最低和最高月份分別為七月份；年平均降水量為 700mm 左右，，降水最多月份為每年的七月份。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU991.36;TD327

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本文編號：2675126