采场覆岩移动流变模型及开采沉陷预计研究

  本文关键词：采场覆岩移动流变模型及开采沉陷预计研究，由笔耕文化传播整理发布。

网友wo1230近日为您收集整理了关于采场覆岩移动流变模型及开采沉陷预计研究--优秀毕业论文的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：太原理工大学硕士学位论文采场覆岩移动流变模型及开采沉陷预计研究姓名:刘文涛申请学位级别:硕士专业:采矿工程指导教师:贾喜荣20040501太原理I:人学硕十研究生学位论文y620139————————————●______-—---——_-___-__-___-———-——●———-———●__H—_______-一采场覆岩移动流变模型及开采沉陷预计研究摘要在开采沉陷预计理论研究中,由于采场覆岩整个结构系统具有极其复杂性和不确定性的特点,人们往往根据已沉陷区域的特征来推知未沉陷区域,带有很大的盲目性。而且,主要以静态预计为主。流变力学理论和计算机技术的发展,为从理论方面了解覆岩移动的和地表沉陷的动态变化规律提供了前提。本文围绕对采场覆岩特别是上位岩层在开采过程中变形特性的研究,从流变学的角度总结出了岩层特别是地表的下沉随时间的变化规律,提出了覆岩运动分阶段的粘弹性理论模型,并应用于开采沉陷实际预计。通过相似材料模型试验,分析了采场上位岩层移动过程中的下沉量、水平位移、下沉速度以及最大下沉值点位置等变化规律,进一步验证了覆岩运动流变模型和分阶段特性,即非充分采动前的加速下沉阶段和充分采动后的压密衰减阶段。同时,把井下开采过程对覆岩的变形特性的影响进行了分析。对覆岩的流变特性的研究离不开对其应力变化规律的分析和总结。本文通过力学分析的方法,借助塑性力学中运用较为l太原理I:人学硕十研究生学伉论文成熟的滑移线场理论,建立了覆岩下沉的力学模型,对开采影响区的范围进行了预测,运用塑性薄板理论,对基本顶初次垮落步距即地表开始移动的起动距进行了计算推导,为科学合理地计算采动影响范围提供了前提条件。此外,论文通过有限元数值模拟分析了开采过程中采场区域垂直和水平应力的分布变化规律,验证了应力变化随时间具有阶段跳跃性以及空间分布的区域性特点。为进一步深入研究影响覆岩流变的其他问题如裂纹扩展、结构面的受力滑移等问题奠定了基础。文中给出了相应的流变模型参数计算方法。根据实测数据结果进行反分析,求出开采区域的模型参数,并对未知测点进行了预测,模型较好地反映了地表的动态下沉规律。作为覆岩流变理论的应用,文中提出地表下沉推迟时间的概念,该时间既可以作为地表下沉阶段分界点,又可作为地表受采动影响剧烈程度的分级指标,为流变理论在岩层力学中的运用探索了一条新途径。关键词:开采沉陷,动态预计,流变模型,滑移线场理论,地表推迟时间II太原理I‘大学硕+研究生学位论文STUDYONTHERHEOLOGICALMODELOF0VERBURDENSTRATAINTHEMININGFIELDANDMININGSUBSIDENCEPREDICTl0NABSTRAGTInthecurrenttheoryofminingsubsidenceprediction,thebasicmethodistopredicttheun—urred,whichisveryblindnessBytheway,thepredictionismainlymadestatically,putertechnologyprovideasoundbasetounderstandthemovementlawforminingoverburdenstrataandsurfacesubsidenceThethesisproposethevisco-elasticmodelindifferentphasestheoretically,givesoutthelawofoverburdenrockstratamovementandsurfacesubsidencedependingontimeintheviewofrheologyBypm‘formingthesimilarmaterialsimulatingexperiment,thethesismakesanalysisonserialvariationsofthevalueofsubsidence,horizontaldisplacement,subsidencevelocity,andthepositionofmaximumsubsidenceinthecourseofmovementforrockstrata,toIIIfurtherverifytherheologicalmodelandthecharacterofphase-dividing,i.e.acceleratesubsidencephaseofunder—pactingphaseofdevelopedmining.Ontheotherhand,givesdetaileddescriptionontheinfluenceofminingtOthedeformationcharacterofoverburdenstrata.Thethesishasbuiltupamechanicalmode{ofrockstratasubsidencebasedonthetheoryofsliplinefieldwhichismorereasonabletopredicttherangeofmininginfluencezone.Byusingtheplasticthinslabtheory,thefirstcavingspacei.e.thestartingdistanceofsurfacemovementiscalculatedoutwhichprovidetheconditionofdeterminingtherangeofmininginfluencingzoneBesides,theregulationofvarimionforverticalandhorizontalstressdistributionintheminingfieldisprovidedbythefiniteelementnumericalanalysistofurtherverifythenatureofstage-advancingintimeandarea—dividinginspace,whichlaidasolidconditionforfurtherresearchontheotheraspectoffissureexpandingandrockblockslidingalongtheplaneetc.affectingtherheologicalcharacterofrockstrataInthethesis,thecalculatingmethodofmodelparametersisgiven.andtheparametersarederivedbyreverseanalysisontheIV太原理l:人学硕+研究生学位论文actualmeasurement.Thepredictionmodelreflectsthesurfacesubsidencelawwellbyusingthederivedmodel.Meanwhile,theauthorput

12>

  本文关键词：采场覆岩移动流变模型及开采沉陷预计研究，，由笔耕文化传播整理发布。