本文關(guān)鍵詞：重復(fù)采動(dòng)地表沉陷和生態(tài)環(huán)境治理研究

  更多相關(guān)文章： 多煤層 重復(fù)采動(dòng) 地表沉陷 相似模擬 沉陷預(yù)測(cè) 地表下沉系數(shù)

【摘要】：兩淮礦區(qū)是我國(guó)14個(gè)億噸級(jí)煤炭和6大煤電生產(chǎn)基地之一,位于淮河中段、人口密集、水網(wǎng)發(fā)達(dá)的糧食主產(chǎn)區(qū)和生態(tài)脆弱區(qū)。該礦區(qū)的開采是在高潛水位下的煤層群開采,地表沉陷具有疊加性且穩(wěn)沉周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。地表大面積沉陷已經(jīng)引起大量農(nóng)田生態(tài)環(huán)境發(fā)生了惡化,進(jìn)而造成水-陸復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能喪失,最終導(dǎo)致生產(chǎn)活動(dòng)和生活生存矛盾升級(jí),社會(huì)問(wèn)題突出。所以亟待研發(fā)適用于該類沉陷區(qū)特殊開采條件下的生態(tài)環(huán)境綜合治理與資源利用關(guān)鍵技術(shù),以期解決人地矛盾突出問(wèn)題,從而進(jìn)一步促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)。本文在國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)上,針對(duì)上述問(wèn)題開展重復(fù)采動(dòng)地表沉陷演化規(guī)律研究,揭示了該類沉陷區(qū)地表生態(tài)系統(tǒng)演變規(guī)律;研發(fā)了多煤層重復(fù)開采地表沉陷預(yù)測(cè)、沉陷區(qū)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)警軟件,提出了高潛水位沉陷區(qū)治理模式,形成了適合我國(guó)東部高潛水位、多煤層重復(fù)開采、疊加沉降特點(diǎn)的采煤沉陷區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合治理技術(shù)體系。主要開展工作如下:(1)收集整理了高潛水位礦區(qū)地質(zhì)采礦條件,采取了張集煤礦11418工作面上覆巖層巖樣,并進(jìn)行了巖石力學(xué)性能分析測(cè)試;(2)依據(jù)測(cè)試結(jié)果,建立了工程地質(zhì)模型,進(jìn)行了相似材料模擬實(shí)驗(yàn);(3)在張集煤礦11418工作面上方建立了地表移動(dòng)觀測(cè)站進(jìn)行觀測(cè);理論分析重復(fù)開采疊加沉降采煤沉陷區(qū)的主控影響因素;(4)研發(fā)了重復(fù)采動(dòng)條件下地表下沉動(dòng)態(tài)演化預(yù)測(cè)軟件,完善了多煤層重復(fù)開采地表沉陷分析預(yù)測(cè)模型,并與初采結(jié)果進(jìn)行對(duì)比;(5)針對(duì)重復(fù)采動(dòng)下地表非穩(wěn)定土地資源利用問(wèn)題,初步提出了區(qū)綜合沉陷治理模式。論文取得研究成果如下:(1)針對(duì)高潛水位、煤層群重復(fù)開采、疊加沉降等特點(diǎn),分析影響采煤沉陷區(qū)的主控因素,完善了多煤層重復(fù)開采地表沉陷分析預(yù)測(cè)模型;(2)以張集礦為工程背景,巖層移動(dòng)邊界曲線呈異于常規(guī)直線的近“S”型曲線;地表變形表現(xiàn)為下沉系數(shù)大、移動(dòng)范圍廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)等特征,同時(shí)受高潛水位的影響,初采下沉系數(shù)大于1,重復(fù)采動(dòng)時(shí),其值呈冪指數(shù)函數(shù)關(guān)系逐漸減小,最終趨于穩(wěn)定,穩(wěn)定值約0.9;(3)監(jiān)測(cè)手段中引入集成雷達(dá)干涉、高光譜遙感等技術(shù)對(duì)礦區(qū)地表沉陷進(jìn)行監(jiān)測(cè),構(gòu)建采煤沉陷區(qū)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了地面沉降、水環(huán)境監(jiān)測(cè)與預(yù)警等空間大數(shù)據(jù)信息和基礎(chǔ)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境信息的集成、共享、融合和綜合分析等功能。(4)提出了適合多煤層重復(fù)開采地表沉陷預(yù)測(cè)模型、形成了高潛水位、多煤層重復(fù)開采、疊加沉降采煤沉陷區(qū)預(yù)測(cè)、預(yù)警、治理、利用的“四位一體”治理模式。
【關(guān)鍵詞】：多煤層 重復(fù)采動(dòng) 地表沉陷 相似模擬 沉陷預(yù)測(cè) 地表下沉系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD327;X752
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-16
• 第一章 緒論16-21
• 1.1 課題的研究背景和意義16-17
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究歷史和現(xiàn)狀17-19
• 1.2.1 開采沉陷國(guó)內(nèi)外研究歷史和現(xiàn)狀17-18
• 1.2.2 重復(fù)采動(dòng)國(guó)內(nèi)外研究歷史和現(xiàn)狀18-19
• 1.3 主要的研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.4 主要的研究方法和技術(shù)路線20-21
• 1.4.1 本文采取的方法20
• 1.4.2 本文的技術(shù)路線20-21
• 第二章 開采沉陷形成機(jī)理和預(yù)測(cè)方法21-35
• 2.1 煤礦地下開采引起的地表移動(dòng)和變形21-23
• 2.2 巖石力學(xué)性能測(cè)試23-31
• 2.2.1 巖石力學(xué)性質(zhì)23-24
• 2.2.2 巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)24-31
• 2.3 厚松散層下地表沉陷預(yù)計(jì)方法31-33
• 2.3.1 基于觀測(cè)站實(shí)測(cè)資料的求取相關(guān)參數(shù)31-32
• 2.3.2 相似材料模擬方法32-33
• 2.3.3 數(shù)值模擬方法（沉陷預(yù)測(cè)模型）33
• 2.4 重復(fù)開采地表沉陷研究中存在問(wèn)題33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 礦區(qū)概況及沉陷區(qū)分析35-44
• 3.1 礦區(qū)概況35-39
• 3.1.1 區(qū)域簡(jiǎn)介35
• 3.1.2 礦區(qū)采煤現(xiàn)狀和沉陷現(xiàn)狀35-37
• 3.1.3 礦區(qū)地質(zhì)采礦條件37-39
• 3.2 礦區(qū)地表沉陷監(jiān)測(cè)技術(shù)39-43
• 3.2.1 基于DINSAR技術(shù)的地表沉降量分析和地表變形監(jiān)測(cè)39-42
• 3.2.2 D-InSAR技術(shù)監(jiān)測(cè)地表沉陷的數(shù)據(jù)分析42
• 3.2.3 礦區(qū)開采沉陷D-InSAR監(jiān)測(cè)結(jié)果分析42-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 第四章 相似材料實(shí)驗(yàn)?zāi)M44-61
• 4.1 概述44
• 4.2 相似材料試驗(yàn)研究44-48
• 4.2.1 模型設(shè)計(jì)參數(shù)確定44-45
• 4.2.2 相似試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)45-48
• 4.3 模擬實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)48
• 4.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析48-60
• 4.4.1 導(dǎo)水裂隙帶分析48-51
• 4.4.2 采場(chǎng)上覆巖層移動(dòng)規(guī)律51-60
• 4.5 小結(jié)60-61
• 第五章 重復(fù)采動(dòng)地表沉陷規(guī)律研究61-78
• 5.1 概述61
• 5.2 沉陷預(yù)測(cè)模型61-68
• 5.2.1 概率積分法原理61-62
• 5.2.2 概率積分法模型62-64
• 5.2.3 概率積分法應(yīng)用與修正64
• 5.2.4 地表沉陷預(yù)測(cè)模型軟件開發(fā)64-68
• 5.3 張集煤礦地表沉陷規(guī)律研究68-76
• 5.3.1 地表移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)置68
• 5.3.2 8煤層采動(dòng)觀測(cè)資料68-70
• 5.3.3 地表移動(dòng)預(yù)計(jì)參數(shù)求取70-71
• 5.3.4 模擬觀測(cè)線結(jié)果分析71-76
• 5.4 本章小結(jié)76-78
• 第六章 重復(fù)采動(dòng)沉陷區(qū)生態(tài)環(huán)境治理模式78-80
• 6.1 兩淮礦區(qū)沉陷現(xiàn)狀78
• 6.2 生態(tài)治理新進(jìn)展新模式78-80
• 第七章 結(jié)論與展望80-81
• 7.1 結(jié)論80
• 7.2 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-84
• 致謝84-86
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果86

【相似文獻(xiàn)】

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