厚松散层开采条件下地表沉陷及覆岩运动规律模拟实验研究

发布时间：2020-05-30 06:25

【摘要】：随着我国国民经济的高速发展,对于煤炭的需求量也随之日益增加,但煤炭资源在为国民经济建设提供动力的同时,其开采过程势必会引起地表沉陷,引发建筑物的裂缝与塌陷、道路的变形与沉陷、地下水体的流失等一系列环境问题,给国家经济造成了不小的损失。因此,开展对开采沉陷问题的研究具有重要的理论意义与现实意义,本文针对淮南潘四东矿11111工作面煤层采动后地表沉陷问题,不仅运用FLAC3D软件创建了数值模型,探究工作面不同推进进度、不同荷载情况下地表变形移动规律;还采用相似材料模拟的研究方法,建立了相似材料模型,对工作面覆岩的运动规律进行了探究;为厚松散层矿区开采沉陷工程实践提供依据与方法,所得结论如下:(1)11111工作面推进过程中,地表的最大下沉值始终位于初次采动采空区的正上方,下沉速度与煤层的推进量成正比。11113工作面开挖后所达到的应力平衡被打破,工作面顶板与底板的应力重新进行应力调整,工作面采空区上的应力降低区发生了偏移,逐步向中央推进,当11111工作面推进到最大距离时应力降低区范围达到最大,且关于采空区中央对称。工作面两侧的应力集中区的应力也随着推进距离的增加而增加。(2)地表的位移大小与速度都与荷载压力成正比,随着荷载压力的不断增大,模型内部的拱形发育不断上升,对地表下沉盆地的影响也越来越大;对称于采空区中央的应力集中区的范围随之不断增大,逐渐向采空区中央靠拢,采空区上方的应力降低区范围不断减小。(3)当开采推进距离未达到顶板极限跨距时,主关键层上方的岩层基本不发生运动,当开采推进距离达到了顶板极限跨距时,主关键层受到来自上方的松散层与覆岩的压力越来越大,开始发生弯曲变形,亚关键层发生了破断,主关键层与亚关键层之间岩层产生大量裂隙,主关键层上方的岩层下沉量也迅速增加。(4)初次采动时候关键层阻碍了煤矿开采空间向上的传递,导致地表下沉位移过小,复采时关键层受到了超过极限的压力,发生了极大的形变,其上方的岩层迅速下沉,这是复采时下沉量大于初次采动下沉量的部分原因。图[56]表[3]参[62]
【图文】：

图１技术路线逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ逡逑１．５论文结构安排逡逑

川11工作面倾向地质剖面圈
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD325

【参考文献】

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本文编号：2687716