煤層開(kāi)采過(guò)程中,當(dāng)松散層較厚時(shí)地表下沉系數(shù)接近于1.0,甚至出現(xiàn)下沉系數(shù)大于1.0的情況,而較大的地表下沉將對(duì)生態(tài)環(huán)境造成較大損害。為實(shí)現(xiàn)減小開(kāi)采沉陷和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的,本文采用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析、相似材料模擬試驗(yàn)、理論分析、數(shù)值模擬分析相結(jié)合的方法開(kāi)展厚松散層下覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究,探究煤層開(kāi)采過(guò)程中基巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律和厚松散層下沉規(guī)律,量化分析基巖下沉和厚松散層下沉在地表下沉中的比例;研究基巖運(yùn)動(dòng)中裂隙擴(kuò)展規(guī)律和應(yīng)力演化規(guī)律,揭示基巖運(yùn)動(dòng)與裂隙擴(kuò)展、基巖運(yùn)動(dòng)與應(yīng)力演化的相互關(guān)系;分析松散層厚度/基巖厚度、埋深/煤厚等尺寸參數(shù),以及基巖抗拉強(qiáng)度、粘聚力、內(nèi)摩擦角等力學(xué)參數(shù)在地表下沉中的作用;研究不同充采比對(duì)地表下沉的影響規(guī)律,為現(xiàn)場(chǎng)地表下沉控制提供依據(jù)。通過(guò)研究,本文取得的主要結(jié)論有:(1)相似模擬獲得1305工作面基巖下沉在地表下沉中的比例達(dá)84.6%,進(jìn)一步對(duì)比了有無(wú)松散層模型垮落帶高度等參數(shù)的差異,確定垮落帶高度受厚松散層影響較小,而裂隙擴(kuò)展角在有無(wú)厚松散層模型中存在一定差異。(2)建立了考慮基巖沉降的成層土層疏水沉降模型,分別給出了考慮滲流和土體自重應(yīng)力改變的成層土層沉降計(jì)算方法,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)...

【文章頁(yè)數(shù)】：152 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 研究方法與技術(shù)路線
2 厚松散層下煤層開(kāi)采地表沉陷規(guī)律分析
    2.1 研究區(qū)域概況
    2.2 地表移動(dòng)數(shù)據(jù)觀測(cè)方法及測(cè)點(diǎn)布設(shè)
    2.3 地表移動(dòng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析
    2.4 地表移動(dòng)規(guī)律對(duì)比分析
    2.5 本章小結(jié)
3 厚松散層對(duì)基巖移動(dòng)的影響規(guī)律研究
    3.1 相似模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    3.2 厚松散層下煤層開(kāi)采基巖移動(dòng)規(guī)律分析
    3.3 無(wú)厚松散層時(shí)煤層開(kāi)采基巖移動(dòng)規(guī)律分析
    3.4 有無(wú)厚松散層時(shí)基巖移動(dòng)規(guī)律對(duì)比分析
    3.5 本章小結(jié)
4 厚松散層疏水沉降規(guī)律分析
    4.1 水位降低引起的土層沉降分析
    4.2 土體滲流引起的土層沉降分析
    4.3 考慮弧形彎沉的土層固結(jié)沉降分析
    4.4 土層沉降影響因素分析
    4.5 1305工作面回采疏水沉降分析
    4.6 本章小結(jié)
5 基于裂隙擴(kuò)展和應(yīng)力演化的基巖移動(dòng)規(guī)律分析
    5.1 PFC顆粒流簡(jiǎn)介
    5.2 巖體參數(shù)的確定
    5.3 煤層開(kāi)采數(shù)值模型的建立
    5.4 基巖移動(dòng)規(guī)律分析
    5.5 不同開(kāi)采長(zhǎng)度基巖移動(dòng)規(guī)律分析
    5.6 本章小結(jié)
6 尺寸參數(shù)和力學(xué)參數(shù)對(duì)地表下沉的影響規(guī)律分析
    6.1 模型的建立及開(kāi)挖尺寸的確定
    6.2 尺寸參數(shù)對(duì)地表下沉的影響規(guī)律分析
    6.3 力學(xué)參數(shù)對(duì)地表下沉的影響規(guī)律分析
    6.4 地表下沉控制分析
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    7.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
致謝
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3798936