在中國建筑物下、鐵路下、水體下壓煤問題對煤礦生產(chǎn)影響比較嚴重,特別是我國東部地區(qū)很多煤礦水體下壓煤尤為突出,水體下壓煤開采是許多煤炭企業(yè)是面臨的難題。五溝煤礦位于安徽淮北地區(qū),礦井回采煤層是同樣面臨著水體下壓煤制約礦井資源安全的問題,整個礦井覆蓋著平均厚度多達275 m的厚松散層,特別是在松散層底部有平均厚度22m的第四含水層,直接覆蓋在礦井淺部的煤層露頭上,是礦井回采時的主要水患威脅之一。為了安全回采五溝煤礦的淺部煤炭資源,采用矸石充填開采技術,減小工作面回采后上覆巖層破壞高度,確保煤層回采時不會出現(xiàn)“四含”水患。同時增加煤炭資源的回采率,又減少礦井矸石在地面堆放占用土地和對周圍環(huán)境污染影響,而且能減少工作面回采對地面土地塌陷,保護了土地資源,提高礦井的經(jīng)濟效益,實現(xiàn)礦井綠色和諧開采。論文重點分析研究了國內(nèi)外充填開采沉陷發(fā)展過程、發(fā)展現(xiàn)狀以及充填開采沉陷的相關技術理論、實踐成果經(jīng)驗等。針對五溝煤礦賦存的地質(zhì)條件、采礦條件以及覆巖結構特性等方面,對五溝礦含水層下矸石充填開采造成上覆巖層沉陷變形進行重點研究。通過CT101、CT103充填開采地表巖移觀測站,獲取充填開采工作面的地表移動范圍以及角值參數(shù)和動態(tài)變形參數(shù);利用基于遺傳算法的概率積分法,反演出五溝充填開采條件下的地表預計參數(shù)(下沉系數(shù)q:0.657,水平移動系數(shù)b:0.14,主要影響角正切tanβ:1.73,開采影響傳播角θ:88.7°,拐點偏移距S:-1.04 m)。根據(jù)五溝煤礦充填開采實際情況,利用工程數(shù)值模擬軟件獲得出五溝礦區(qū)不同充實率對地表沉陷移動變形變化規(guī)律。利用地面鉆孔和井下物探方法對充填開采時上覆巖層的兩帶發(fā)育高度的研究,特別井下采用物探法,對充填CT101工作面的兩帶發(fā)育高度以及覆巖兩帶動態(tài)周期變化規(guī)律研究,總結出充填開采的上覆巖層動態(tài)變化特性。最后在論文中,全面對比分析五溝煤礦充填開采和全垮落法對上覆巖層兩帶高度及動態(tài)變化、地表沉陷變形規(guī)律、土地效益等方面影響,總結出充填開采與垮落法的開采沉陷規(guī)律的不同,讓論文研究成果更好地指導五溝煤礦充填開采工作,也為類似地質(zhì)采礦條件下的充填開采方案設計及沉陷預計等方面提供技術依據(jù)和參考。
【學位單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TD823.7;TD823.83
【部分圖文】：

圖 2-1 五溝煤礦交通位置Figure 2-1 Wu gou coal mine traffic location2.2 礦井生產(chǎn)概況(Construction of mine production)五溝煤礦 2004 年由煤炭工業(yè)部安徽省合肥設計研究院設計，2005 年 8 月開動工建設，2008 年 3 月建成開始試生產(chǎn)，2008 年 11 月正式通過投產(chǎn)驗收。礦井初設計年生產(chǎn)能力 60 萬 t，2009 年 12 月重新核定年生產(chǎn)能力 150 萬 t，2016 年月因減量化生產(chǎn)重新核定年生產(chǎn)能力降至 126 萬 t，2017 年 9 月礦井因皖北煤電

工程碩士專業(yè)學位論文4 地表移動規(guī)律分析及角值參數(shù)求取4 Surface movement rule analysis and angle parametercalculation4.1 CT101 工作面地表移動規(guī)律分析(Analysis of surface movementlaw of CT101 working plane)4.1.1 近似垂直于工作面推進方向的 R 觀測線R 觀測線布置近似在 CT101 的傾向方向，共 22 個測點，圖 4-1 到 4-5 分別為 R觀測線下沉、傾斜、曲率的動態(tài)變化過程曲線和水平移動與水平變形最終曲線。

圖 4-2 R 觀測線動態(tài)傾斜變化過程曲線Figure 4-2 R observation line dynamic inclination change process curve圖 4-3 R 觀測線動態(tài)曲率變化過程曲線Figure 4-3 Curve of dynamic curvature variation of observation line

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本文編號：2832319