發(fā)布時間：2021-08-25 06:31

　　我國采煤沉陷區(qū)分布廣泛與地上工程建設(shè)用地緊張的矛盾日益突出,利用采煤沉陷區(qū)土地進行工程建設(shè)是緩解這一矛盾的有效途徑,在采空區(qū)上方實施工程建設(shè)已是大勢所趨。在采空區(qū)上方地表進行工程建設(shè)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)問題,而采空區(qū)覆巖穩(wěn)定性評價是采空區(qū)上方地表工程建設(shè)的重要一環(huán)。雖然采空區(qū)覆巖穩(wěn)定性評價方法較多,但對于采空區(qū)覆巖巖體結(jié)構(gòu)類型探測方法、荷載作用下采空區(qū)覆巖失穩(wěn)力學(xué)機理及判據(jù),以及基于采空區(qū)覆巖失穩(wěn)的地表沉陷預(yù)計等關(guān)鍵科學(xué)問題缺乏深入研究。針對上述問題,借助物理探測方法和相似/數(shù)值模擬實驗研究手段,引入礦山巖層控制理論（砌體梁、關(guān)鍵層等）,對采空區(qū)覆巖巖體結(jié)構(gòu)類型探測方法、荷載在覆巖中的傳遞及附加應(yīng)力計算、荷載作用下長壁采空區(qū)覆巖失穩(wěn)判據(jù),以及基于采空區(qū)覆巖失穩(wěn)的地表殘余變形預(yù)測等問題開展了研究,并進行了工程實例應(yīng)用。主要研究成果如下:（1）以工程實例探索研究了EH-4電導(dǎo)率成像系統(tǒng)和井間地震波層析成像技術(shù)在采空區(qū)覆巖巖體結(jié)構(gòu)類型探測中的應(yīng)用,得出:（1）利用EH-4或井間地震并結(jié)合鉆探,能查明采空區(qū)覆巖巖體完整巖層、較完整巖層、碎裂巖層和散體結(jié)構(gòu)等層位和范圍,可以較好地確定采空區(qū)覆巖巖體結(jié)... 

【文章來源】：煤炭科學(xué)研究總院北京市

【文章頁數(shù)】：174 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

房柱式開采采空區(qū)覆巖結(jié)構(gòu)示意圖

1緒論4圖1.2條帶開采采空區(qū)覆巖結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1.2Schematicdiagramofoverburdenstructureinstripmininggoaf（2）長壁開采采空區(qū)覆巖結(jié)構(gòu)形態(tài)簡述長壁式采煤法是我國目前主要的采煤方法，占我國國有煤礦的95%以上。國內(nèi)外許多學(xué)者針對長壁開采覆巖結(jié)構(gòu)形態(tài)進行了探索，并提出了許多假說和理論，比較經(jīng)典的假說如下：懸臂梁假說（德國學(xué)者施托克提出的并得到英國的弗里德和前蘇聯(lián)格爾曼等人支持），預(yù)成裂隙假說（比利時的A．拉巴斯提出），鉸接巖塊假說（前蘇聯(lián)學(xué)者Г．H.庫茲涅佐夫提出的），“傳遞巖梁”理論（我國宋振騏院士提出的），以及“砌體梁”結(jié)構(gòu)理論（我國錢鳴高院士提出的并進一步發(fā)展的“關(guān)鍵層”理論）等等[108]-[119]，這些假說、理論的提出、繼承和發(fā)展，對采場礦壓與支護、覆巖破壞與巖層移動、建（構(gòu)）筑物采動保護等方面意義巨大。圖1.3為采空區(qū)覆巖的砌體梁結(jié)構(gòu)模型（相似模擬圖片）。其中A為煤壁支撐區(qū)，B為離層區(qū)，C為重新壓實區(qū)。圖1.3長壁開采采空區(qū)覆巖砌體梁結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1.3Schematicdiagramofoverburdenvoussoirbeamstructureinlongwallmininggoaf已有礦山開采沉陷理論和開采實踐表明，長壁采空區(qū)上覆巖體主要分為垮落帶、裂縫帶和彎曲下沉帶。各帶具體巖層破壞和結(jié)構(gòu)特征如下�？迓鋷Ц鶕�(jù)巖層破壞特點分為不規(guī)則垮落帶和規(guī)則垮落帶，相應(yīng)的巖體結(jié)構(gòu)ABC

1緒論4圖1.2條帶開采采空區(qū)覆巖結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1.2Schematicdiagramofoverburdenstructureinstripmininggoaf（2）長壁開采采空區(qū)覆巖結(jié)構(gòu)形態(tài)簡述長壁式采煤法是我國目前主要的采煤方法，占我國國有煤礦的95%以上。國內(nèi)外許多學(xué)者針對長壁開采覆巖結(jié)構(gòu)形態(tài)進行了探索，并提出了許多假說和理論，比較經(jīng)典的假說如下：懸臂梁假說（德國學(xué)者施托克提出的并得到英國的弗里德和前蘇聯(lián)格爾曼等人支持），預(yù)成裂隙假說（比利時的A．拉巴斯提出），鉸接巖塊假說（前蘇聯(lián)學(xué)者Г．H.庫茲涅佐夫提出的），“傳遞巖梁”理論（我國宋振騏院士提出的），以及“砌體梁”結(jié)構(gòu)理論（我國錢鳴高院士提出的并進一步發(fā)展的“關(guān)鍵層”理論）等等[108]-[119]，這些假說、理論的提出、繼承和發(fā)展，對采場礦壓與支護、覆巖破壞與巖層移動、建（構(gòu)）筑物采動保護等方面意義巨大。圖1.3為采空區(qū)覆巖的砌體梁結(jié)構(gòu)模型（相似模擬圖片）。其中A為煤壁支撐區(qū)，B為離層區(qū)，C為重新壓實區(qū)。圖1.3長壁開采采空區(qū)覆巖砌體梁結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1.3Schematicdiagramofoverburdenvoussoirbeamstructureinlongwallmininggoaf已有礦山開采沉陷理論和開采實踐表明，長壁采空區(qū)上覆巖體主要分為垮落帶、裂縫帶和彎曲下沉帶。各帶具體巖層破壞和結(jié)構(gòu)特征如下�？迓鋷Ц鶕�(jù)巖層破壞特點分為不規(guī)則垮落帶和規(guī)則垮落帶，相應(yīng)的巖體結(jié)構(gòu)ABC

【參考文獻】：
期刊論文
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[10]覆巖關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)失穩(wěn)后的運動特征與“再穩(wěn)定”條件研究[J]. 韓紅凱,王曉振,許家林,吳玉華,季英明.  采礦與安全工程學(xué)報. 2018(04)

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[4]老采空區(qū)殘余沉降非線性預(yù)測理論及應(yīng)用研究[D]. 王正帥.中國礦業(yè)大學(xué) 2011
[5]小浪底庫區(qū)采空區(qū)穩(wěn)定性研究[D]. 趙忠明.河南理工大學(xué) 2011
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碩士論文
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[3]海灣礦房采采空區(qū)上覆煤層安全開采研究[D]. 王濤.西安科技大學(xué) 2018
[4]煤炭開采對地下水環(huán)境影響評價研究[D]. 侯聰超.黑龍江大學(xué) 2018
[5]蒼山縣石膏礦采空區(qū)危險區(qū)劃及可視化研究[D]. 孫文建.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2018
[6]基于InSAR的老采空區(qū)地表變形監(jiān)測與分析[D]. 周祺超.西安科技大學(xué) 2017
[7]鄭州市某高速公路下方采空區(qū)穩(wěn)定性分析與評價[D]. 胡克楊.西安科技大學(xué) 2017
[8]房柱式采空區(qū)下綜采工作面頂板動壓災(zāi)害防治技術(shù)研究[D]. 姚安濤.煤炭科學(xué)研究總院 2017
[9]王家塔礦區(qū)采空區(qū)地表沉陷機理及模型預(yù)測研究[D]. 劉彤.吉林大學(xué) 2017
[10]鐵路荷載下采空區(qū)“活化”規(guī)律及穩(wěn)定性評價[D]. 王晉超.青島理工大學(xué) 2016



本文編號：3361588