本文關(guān)鍵詞：亭南煤礦二盤區(qū)開采地表移動變形規(guī)律研究

  更多相關(guān)文章： 地表移動變形規(guī)律 地表觀測 數(shù)值模擬 關(guān)鍵層 厚洛河組砂巖

【摘要】：彬長礦區(qū)地表為黃土殘塬地貌,溝壑切割嚴重,開采煤層覆巖上位普遍賦存100-300m厚硬洛河組砂巖,其對地表沉陷起著控制作用,表土層厚度及地形對地表移動變形也影響較大,地表移動特征是表土層與洛河組砂巖運動的耦合結(jié)果。研究這一特殊條件下地表移動變形規(guī)律對于整個彬長礦區(qū)建(構(gòu))筑物下壓煤安全開采具有重要意義。本文以彬長礦區(qū)亭南煤礦二盤區(qū)開采為研究背景,在分析二盤區(qū)地質(zhì)開采條件的基礎(chǔ)上,對204、205工作面開采地表移動進行了觀測,觀測結(jié)果表明,洛河組砂巖對地表移動變形起著控制作用,在極不充分開采條件下,地表移動很小,下沉率僅為0.046,地表變形微弱,不會對地表建筑設(shè)施造成損壞;在接近常規(guī)充分采動條件下,地表移動增幅較大,變形明顯,下沉率達到0.22,但遠未達到最大下沉值;非充分采動沉陷范圍與充分采動基本一致,黃土層的移動角大小取決于黃土層厚度和坡度。應(yīng)用UDEC數(shù)值模擬方法模擬多工作面開采地表移動規(guī)律,模擬結(jié)果表明,204、205工作面開采地表移動規(guī)律與地表觀測結(jié)果基本吻合。206工作面開采后,地表下沉率為0.392,仍為非充分采動;207工作面開采后,地表下沉率達到0.528,地表達到充分采動。由于巨厚洛河組砂巖的控制作用,其充分采動范圍要比常規(guī)條件下大得多。當最小(傾向)開采范圍/采深1.5時,地表為非充分采動;當最小開采范圍/采深≥1.5時,地表才能達到充分采動。在地表移動觀測和數(shù)值模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上,分析了厚白堊系砂巖下采動地表移動變形機理,得出洛河組砂巖中存在高位厚硬巖層,為覆巖主關(guān)鍵層,受主關(guān)鍵層控制,地表移動變形與主關(guān)鍵層的撓曲變形協(xié)調(diào)一致。在此條件下,充分采動條件應(yīng)根據(jù)地表最大下沉值與洛河組砂巖中主關(guān)鍵層的最大撓度是否相吻合來分析確定。本文研究成果對研究彬長礦區(qū)厚砂巖覆蓋層下地表移動變形規(guī)律奠定了基礎(chǔ),為彬長礦區(qū)建(構(gòu))筑物下壓煤安全開采提供參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：地表移動變形規(guī)律 地表觀測 數(shù)值模擬 關(guān)鍵層 厚洛河組砂巖
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD325.2
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 1 緒論8-17
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 研究意義9-10
• 1.3 本論文研究領(lǐng)域國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.3.1 地表移動觀測方法概述10
• 1.3.2 采動地表沉陷理論國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3.3 黃土溝壑山區(qū)地表沉陷破壞規(guī)律研究12
• 1.3.4 大采深極不充分采動地表沉陷破壞規(guī)律研究12-13
• 1.3.5 厚砂巖覆蓋層下開采地表沉陷破壞規(guī)律研究13-14
• 1.3.6 地表沉陷災(zāi)害防治對策研究14-15
• 1.4 研究的主要內(nèi)容及技術(shù)路線15-17
• 1.4.1 研究的主要內(nèi)容15
• 1.4.2 技術(shù)路線15-17
• 2 二盤區(qū)地質(zhì)開采條件17-26
• 2.1 礦井概況17
• 2.2 二盤區(qū)地層結(jié)構(gòu)及巖石力學性質(zhì)17-23
• 2.2.1 三疊系上統(tǒng)胡家村組(T3h)17
• 2.2.2 侏羅系17-19
• 2.2.3 白堊系下統(tǒng)19-20
• 2.2.4 新近系、第四系松散層20-23
• 2.3 二盤區(qū)地表地形地貌23
• 2.4 二盤區(qū)開采條件23-24
• 2.4.1 煤層23
• 2.4.2 構(gòu)造23-24
• 2.4.3 頂?shù)装?/span>24
• 2.4.4 工作面布置24
• 2.5 本章小結(jié)24-26
• 3 地表移動觀測研究26-42
• 3.1 地表移動觀測26-29
• 3.1.1 觀測線及測點設(shè)計26-28
• 3.1.2 地表移動觀測站的觀測28-29
• 3.2 觀測結(jié)果分析29-40
• 3.2.1 204工作面開采地表移動變形分析29-34
• 3.2.2 205工作面開采地表移動變形分析34-39
• 3.2.3 206工作面開采地表移動變形分析39-40
• 3.3 地表移動變形特征分析40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 4 多工作面大面積開采條件下地表移動規(guī)律模擬研究42-51
• 4.1 實驗?zāi)康?/span>42
• 4.2 實驗?zāi)M軟件42
• 4.3 模型的建立42-44
• 4.4 模擬實驗結(jié)果分析44-49
• 4.4.1 204、205工作面開采模擬結(jié)果與實測對比44-46
• 4.4.2 多工作面開采地表移動變形規(guī)律46-48
• 4.4.3 各工作面開采地表下沉曲線對比48-49
• 4.5 多工作面采動地表移動規(guī)律分析49-50
• 4.6 本章小結(jié)50-51
• 5 地表移動變形分析51-56
• 5.1 采動地表移動變形特征51
• 5.2 地表移動變形主要影響因素分析51-52
• 5.2.1 松散層對地表移動變形的影響51
• 5.2.2 洛河組砂巖對地表移動變形的影響51-52
• 5.3 地表移動變形分析52-55
• 5.3.1 關(guān)鍵層對地表移動的控制52-55
• 5.3.2 煤柱對地表移動的影響55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 6 地表沉陷災(zāi)害防治對策56-59
• 6.1 研究區(qū)開采地表沉陷災(zāi)害特征56-57
• 6.1.1 地表破壞特征56-57
• 6.1.2 覆巖破壞特征57
• 6.2 研究區(qū)開采地表沉陷災(zāi)害形成機理57
• 6.3 地表沉陷災(zāi)害防治對策57-58
• 6.4 本章小結(jié)58-59
• 7 結(jié)論及展望59-61
• 7.1 主要結(jié)論59
• 7.2 展望59-61
• 致謝61-62
• 參考文獻62-65
• 附錄65

【參考文獻】

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本文編號：655456