本文關(guān)鍵詞：深部煤層采動(dòng)地表移動(dòng)規(guī)律及可視化軟件開(kāi)發(fā)研究

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【摘要】：煤炭作為我國(guó)的主要能源,在我國(guó)一次能源結(jié)構(gòu)中一直占據(jù)首要位置。截止2015年,我國(guó)煤炭的探明儲(chǔ)量在1.53萬(wàn)億噸。其中,只有約4%的煤炭可作露天開(kāi)采,地下開(kāi)采仍是我國(guó)最主要的煤炭開(kāi)采方式。隨著淺層煤礦資源的枯竭,采煤的范圍逐步向深部發(fā)展,由于深部開(kāi)采的地層厚、應(yīng)力高,巖體的應(yīng)力及位移變化規(guī)律跟淺部煤礦的開(kāi)采有較大的不同,開(kāi)采引發(fā)的采空塌陷也存在差異。因此,開(kāi)展深部煤層開(kāi)采的地表移動(dòng)規(guī)律研究對(duì)保障煤礦安全生產(chǎn)及礦區(qū)群眾正常生活有重要意義。本文以寧夏平羅某礦區(qū)深部煤層為研究對(duì)象。采用概率積分法和數(shù)值模擬法相結(jié)合的手段,研究了深部緩傾煤層經(jīng)長(zhǎng)壁法和條帶法兩種開(kāi)采方案分別開(kāi)采后地表的移動(dòng)變形規(guī)律,并進(jìn)行了可視化計(jì)算軟件的開(kāi)發(fā)。主要研究成果如下:1、基于概率積分法分析總結(jié)了深部緩傾煤層經(jīng)長(zhǎng)壁法和條帶法分別開(kāi)采后的地表移動(dòng)規(guī)律,以及對(duì)地表風(fēng)電廠基礎(chǔ)的影響。結(jié)果表明:采用長(zhǎng)壁法進(jìn)行開(kāi)采后的地表沉陷盆地的形態(tài)和規(guī)模與采用條帶法開(kāi)采后的沉陷盆地大致相同,但地表移動(dòng)變形值比采用條帶法開(kāi)采的地表移動(dòng)變形值大;地表沉陷變形對(duì)地表風(fēng)電廠基礎(chǔ)的影響較大,傾斜變形的影響較小。2、基于數(shù)值模擬法研究了深部緩傾煤層開(kāi)采的地表移動(dòng)規(guī)律。認(rèn)為在采用長(zhǎng)壁法開(kāi)采后,地表移動(dòng)變形值較大,且產(chǎn)生了南北不均勻的地表移動(dòng)變形,條帶法開(kāi)采后雖然地表移動(dòng)變形值大大減小,但也產(chǎn)生了波浪形沉陷盆地問(wèn)題。3、對(duì)概率積分法和數(shù)值模擬法兩種地表移動(dòng)的研究方法進(jìn)行了對(duì)比。通過(guò)分析得出在計(jì)算過(guò)程方面,采用概率積分法計(jì)算更加高效;在計(jì)算結(jié)果方面,采用概率積分法求出的地表移動(dòng)值要大于采用數(shù)值模擬法的計(jì)算結(jié)果。4、基于VB語(yǔ)言對(duì)概率積分法地表移動(dòng)計(jì)算進(jìn)行了軟件開(kāi)發(fā),并在計(jì)算的基礎(chǔ)上,通過(guò)在軟件內(nèi)調(diào)用Matlab圖形平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算結(jié)果的可視化處理。經(jīng)開(kāi)發(fā)后的軟件具有計(jì)算速度快、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、結(jié)果直觀等優(yōu)點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】：深部煤層 地表沉陷 概率積分 數(shù)值模擬 可視化軟件
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD325
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 深部煤層開(kāi)采地表移動(dòng)研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.2 地表移動(dòng)可視化研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線17-19
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.3.2 技術(shù)路線18-19
• 第2章 研究區(qū)概況19-28
• 2.1 自然環(huán)境及地質(zhì)概況19-24
• 2.1.1 地理位置19
• 2.1.2 氣象水文19-20
• 2.1.3 地形地貌20
• 2.1.4 地質(zhì)構(gòu)造20-22
• 2.1.5 地層巖性22-24
• 2.2 煤炭資源及煤層開(kāi)采概況24-26
• 2.2.1 煤炭資源賦存情況24-25
• 2.2.2 開(kāi)采區(qū)域及開(kāi)采方案25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-28
• 第3章 基于概率積分法的深部開(kāi)采地表移動(dòng)研究28-42
• 3.1 概率積分法計(jì)算原理及計(jì)算方法28-30
• 3.2 計(jì)算參數(shù)的確定30-36
• 3.2.1 地質(zhì)、煤層及開(kāi)采參數(shù)30-31
• 3.2.2 地表移動(dòng)參數(shù)31-34
• 3.2.3 采空區(qū)計(jì)算長(zhǎng)度及影響半徑34
• 3.2.4 最大位移變形值及比值函數(shù)34-35
• 3.2.5 非充分開(kāi)采移動(dòng)變形值35-36
• 3.3 計(jì)算過(guò)程及結(jié)果分析36-41
• 3.3.1 初始數(shù)據(jù)選取及處理36-37
• 3.3.2 不同開(kāi)采方案計(jì)算結(jié)果37-41
• 3.3.3 不同開(kāi)采方案對(duì)比分析41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 基于數(shù)值模擬法的深部開(kāi)采地表移動(dòng)研究42-52
• 4.1 數(shù)值模擬法計(jì)算原理42-43
• 4.2 Flac3D模型建立43-46
• 4.2.1 模型范圍的確定43
• 4.2.2 模型的建立與導(dǎo)入43-44
• 4.2.3 模型參數(shù)確定及準(zhǔn)則選取44-46
• 4.3 數(shù)值模擬結(jié)果及分析46-51
• 4.3.1 長(zhǎng)壁法模擬結(jié)果46-47
• 4.3.2 條帶法模擬結(jié)果47-48
• 4.3.3 不同開(kāi)采方案對(duì)比分析48-49
• 4.3.4 概率積分法與數(shù)值模擬法對(duì)比分析49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第5章 地表移動(dòng)可視化計(jì)算軟件開(kāi)發(fā)52-67
• 5.1 地表移動(dòng)可視化計(jì)算軟件簡(jiǎn)介52-57
• 5.1.1 計(jì)算及可視化實(shí)現(xiàn)原理52-53
• 5.1.2 軟件操作界面53-57
• 5.2 程序開(kāi)發(fā)57-62
• 5.2.1 變量的設(shè)置及定義58
• 5.2.2 輸入及輸出數(shù)據(jù)格式58
• 5.2.3 重難點(diǎn)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)58-62
• 5.3 軟件使用指南62-66
• 5.3.1 配置說(shuō)明62-63
• 5.3.2 軟件功能63-65
• 5.3.3 技術(shù)支持65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第6章 結(jié)論67-69
• 6.1 結(jié)論67-68
• 6.2 展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73

【相似文獻(xiàn)】

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