黃土覆蓋礦區(qū)是我國重要的煤炭生產(chǎn)地,國內(nèi)黃土礦區(qū)開采沉陷地表移動(dòng)研究相對較多,國外該區(qū)域地表移動(dòng)研究較少。黃土礦區(qū)開采沉陷地表移動(dòng)較為復(fù)雜,而煤層群開采地表破壞更為嚴(yán)重,沉陷規(guī)律異常復(fù)雜,嚴(yán)重制約著經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此,論文研究黃土山區(qū)煤層群開采地表移動(dòng),對保證黃土礦區(qū)高產(chǎn)高效有一定的現(xiàn)實(shí)意義。首先,論文從地形分析入手將黃土山區(qū)地形分為近水平、單向坡（正坡、負(fù)坡）、組合坡（凸面、凹面）幾種典型的特征,利用數(shù)值軟件構(gòu)建不同地形的數(shù)值模型,得出不同地形條件下地表移動(dòng)曲線,結(jié)合實(shí)測數(shù)據(jù)分析黃土山區(qū)地表移動(dòng)特征。其次,運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法,對黃土山區(qū)地表移動(dòng)主要影響因素進(jìn)行分析,得到各主要影響因素對地表移動(dòng)的敏感度大小。最后,收集黃土礦區(qū)多個(gè)不同的工作面實(shí)測資料,建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,對部分實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練,并預(yù)測三道溝礦區(qū)地表移動(dòng),將預(yù)測值與實(shí)測值對比分析,得出預(yù)測值與實(shí)測值的平均相對誤差為8.02%。論文取得以下成果:（1）借助數(shù)值軟件模擬得出:單向坡上煤層開采,在坡頂斜坡坡面滑移的下沉量與開采沉陷量形成“疊加”,在坡底形成“抵消”,隨著下煤層開采,地表“疊加”與“抵消”程度增大,沉陷盆... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同地形條件下數(shù)值模型圖

2數(shù)值模擬煤層群開采地表移動(dòng)13(c)凸面(d)凹面(e)近水平圖2.1不同地形條件下數(shù)值模型圖三維數(shù)值模擬主要研究黃土山區(qū)地形對地表移動(dòng)的影響，試驗(yàn)以近水平煤層為模擬對象，根據(jù)右手原則，建立以開挖走向?yàn)閄軸，傾向?yàn)閅軸，以垂直于走向和傾向煤層埋深方向?yàn)閆軸的摩爾—庫倫塑性模型。模型尺寸為：長×寬×高=700m×350m×425m,劃分71050個(gè)單元體，共有76880個(gè)節(jié)點(diǎn)，模型兩側(cè)考慮了水平構(gòu)造應(yīng)力，底邊施加固支約束，模型上邊界（地表）為自由邊界，Z方向上端巖層除重力外不受其他外力。圖2.2地表觀測線平面布置圖

西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文142.2.1地表移動(dòng)量模擬精度分析煤層群自上而下分層開采，分別沿走向推進(jìn)300m，傾向?qū)?50m，模擬分兩個(gè)工作面開采，每層垂高約6m。在地表走向沿中線從10m處開始每間隔20m布一個(gè)觀測點(diǎn)，編號從Z1—Z35共35個(gè)，記錄地表下沉、水平位移值。Z線實(shí)測下沉值如表2.2所示。表2.2三道溝Z線實(shí)測下沉值該礦煤層賦存穩(wěn)定，具有好開采且適用性強(qiáng)的特點(diǎn)，在原開采條件基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)值模擬，用該礦地表下沉量的實(shí)測數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)作對比，來驗(yàn)證建立模型的正確性。在觀測線上取35個(gè)觀測值，實(shí)測值與模擬值對比如圖2.3。根據(jù)數(shù)據(jù)對比得出最大下沉點(diǎn)的相對誤差為5.79%，從圖可以看出模擬值與實(shí)測值有一定的誤差，但其下沉趨勢基本一致，說明FLAC3D模擬結(jié)果比較準(zhǔn)確。圖2.3實(shí)測值與模擬值對比點(diǎn)號下沉值/mm點(diǎn)號下沉值/mm點(diǎn)號下沉值/mm點(diǎn)號下沉值/mm點(diǎn)號下沉值/mm118121152399222398298222924016288723183630643410560173170241468315748119281833002585132355181214981931072651933126421317842029842716234978014202521275128125354


本文編號：3413166