敏东一矿首采面顶板破坏规律分析及数值模拟

发布时间：2019-08-02 13:05

【摘要】：本文对敏东一矿16-3上煤首采工作面开采后顶板岩层与地表变形进行数值模拟。首先分析地质条件，选择合理的岩层物理力学参数，运用FLAC3D软件对地表变形进行数值模拟并计算了I01163上01工作面开采后一定时期内地表的变形情况，通过Surfer绘图软件绘制出计算结果的相关图件。对比数值模拟数据与实测数据，确定模拟合理性。 本文对16-3上煤首采工作面顶板岩层变形进行数值模拟，选择三种不同采高的开采方案，分别得到采高为3m、6m、9m时的冒落带高度为20m、26m、30m和导水裂隙带发育高度为48m、63m、74m。运用MATLAB软件对数值模拟所得结果进行了拟合回归分析，得出地表沉降拟合函数为五次多项式，分析函数得到地表沉降在中心处出现最大值。地表水平移动，顶板沉降和下沉边界拟合函数为四次多项式，结合实际的开采情况，地表水平变形出现两个极大值点对称分布，顶板沉降越接近工作面破坏越大，，在中部出现沉降幅度最大值点。
【图文】：

将原始地形标高与实测开采沉陷后进行地形差分，得到地表的变形（4）对比分析：对比分析的主要目的是确定数值模拟的准确性和合理性地表变形测量数据与模拟所得相对应的数据进行分析。（5）顶板岩层和地表变形破坏规律分析：将模拟结果进行切片处理，选切片上的数据进行拟合回归分析，计算每个拟合函数方程的评价指标，标确定最优的函数方程，并对最优拟合函数方程进行进一步分析。3.3 技术路线论文采用的技术路线为：在收集首采工作面地质资料的基础上，运用数件 FLAC3D 对首采工作面的顶板岩层和地表变形破坏进行计算，并将模果与实测结果进行对比分析，从而决定模拟参数的合理性。最后对数值进行分析，运用 MATLAB 软件对数据进行回归分析，得到相关的函数方来描述顶板破坏规律。具体的技术路线图如图 1-1 所示：

2.1 工作面概况2.1.1 工作面概况南一盘区 16-3 上煤层 I01163 上01 工作面位于南一采区 16-3 上煤层内。工作面北边为南一盘区边界线，南边与 16-3 上煤层 I01163 上03 工作面相邻，东边为工业广场。分析工作面范围内煤层赋存情况，得出 16-3 上煤层赋存状态稳定，工作面内煤层平均厚度为 11.60m，均可采。具体情况见表 2-1。表 2-1 I01163 上01 工作面情况表Table 2-1 Coal situation of I01163 上01 workface走向长度 倾向长度 平均厚度1375m 196m 11.60m煤层倾角 煤层容重 距地表距离°°°53 ～631. 32tmmm300285 m～33516-3 上煤层 I01163 上01 工作面采掘工程图如图 2-1 所示：
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD327.2

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本文编号：2522135