长平矿区地面变形规律研究

发布时间：2021-01-29 18:05

　　我国人口众多,对能源需求较大,伴随着科技发展,煤炭开采越来越容易,煤矿企业为了效益进行无节制的开采。而且煤矿企业环保意识不强、不合理开采,不只是造成了环境污染,地下煤层的开采使地表产生变形破坏,对人们生产生活造成严重的损失。所以全面了解煤矿采空区与地表变形的关系,必须加快研究地下矿产开采造成的地表沉陷的规律以及特征。通过对研究区进行实际的地面调查,对研究区内已发生的地面变形灾害进行了统计,整理和分析。并对研究区内的总体地面变形特征进行了总结:容易造成塌陷坑积水、威胁范围较大、地面沉陷变形主要是缓慢下沉,基本没有发生突发性塌陷的可能。并提出了减少和治理灾害的意见。本文还通过概率积分法计算,FLAC软件建立数值模型,对长平煤矿开采9号煤层和15号煤层可能引起的地面变形进行预测:9号煤层开挖引起的地表下沉位移最大值为1.04m,水平位移最大正值0.33m,最大负值0.35m。在9号煤层开挖后,地表下沉稳定后开挖15号煤层。由15号煤层开挖引起的地表下沉位移最大值为1.49m,水平位移最大正值0.49m,最大负值0.53m。地表变形位移与概率积分法计算结果相吻合,这为工程建设以及采空区治理提供... 

【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 开采沉陷研究现状
        1.2.2 地表变形预测研究现状
        1.2.3 数值模拟研究现状
    1.3 研究方法及技术路线
2 研究区概况
    2.1 地理位置
    2.2 经济概况
    2.3 气象水文
        2.3.1 气象
        2.3.2 水文
    2.4 地形地貌
    2.5 地层岩性
    2.6 地质构造
    2.7 新构造运动
    2.8 工程地质条件
        2.8.1 岩土体类型
        2.8.2 煤层顶底板及其工程地质性能
3 研究区沉陷分布特征及沉降量理论计算
    3.1 研究区沉陷调查情况
    3.2 沉陷特征分析
    3.3 煤矿采空区地面沉陷理论计算分析
    3.4 小结
4 长平煤矿采空区地面变形数值模拟分析
    4.1 FLAC3D程序简介
    4.2 建立模型
        4.2.1 确定计算范围
        4.2.2 确定边界条件
        4.2.3 确定材料参数
        4.2.4 剖分单元网格
        4.2.5 计算方式
    4.3 数值模拟验证
    4.4 数值模拟地面变形预测
        4.4.1 开挖9 号煤层
        4.4.2 开挖15 号煤层
    4.5 结果分析
    4.6 小结
5 采煤地面塌陷的主要影响因素模拟分析
    5.1 煤层采深采厚的影响
        5.1.1 开采深度影响因素的模拟分析
        5.1.2 开采厚度影响因素的模拟分析
        5.1.3 采深采厚比影响因素的模拟分析
    5.2 采空区规模对地表变形的影响
        5.2.1 采空区形态对地表塌陷形态的影响
        5.2.2 采空区规模对地表下沉位移的影响
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 建议
    6.3 展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]综放工作面采空区“三带”高度分布特征数值模拟研究[J]. 魏有胜.  煤炭科技. 2019(01)
[2]钟家山煤矿区采煤沉陷发育特征及发展趋势分析[J]. 徐超,胡秋祥,石磊,徐卫东.  中国煤炭地质. 2019(01)
[3]基于FLAC3D的大型采空区群稳定性数值模拟分析[J]. 何标庆.  中国矿业. 2018(07)
[4]采煤地面塌陷的影响因素的分析[J]. 白晋锋.  山西煤炭. 2018(01)
[5]矿山地下采空区对地表塌陷影响范围研究[J]. 黄继烈,余杰.  中国煤炭地质. 2018(01)
[6]神木北部采煤塌陷区土壤与植被损害过程及机理分析[J]. 王双明,杜华栋,王生全.  煤炭学报. 2017(01)
[7]近水平煤层覆岩移动规律研究[J]. 王文才,赵晓坤,曾祥柱.  煤炭技术. 2016(06)
[8]采动岩层移动变形的负指数预计方法研究[J]. 王小华,胡海峰,廉旭刚.  煤炭工程. 2016(04)
[9]基于FLAC3D模拟的大规模采空区破坏概率研究[J]. 尚振华,唐绍辉,焦文宇,刘畅.  岩土力学. 2014(10)
[10]薄基岩浅埋深条件下地表移动变形规律数值模拟研究[J]. 丰晓灿,郭延涛,王有凯.  中州煤炭. 2014(04)

博士论文
[1]不同地质环境中煤层采空对油气管道安全的影响研究[D]. 吴韶艳.中国地质大学(北京) 2014

硕士论文
[1]基于FLAC3D的不同开采时（空）序下采空区上覆地层变形规律研究[D]. 何东林.山东大学 2018
[2]地下煤矿开采对高速公路路基路面变形影响研究[D]. 张炳楠.重庆交通大学 2018
[3]多煤层赋存条件下采场覆岩“竖三带”分布规律研究与应用[D]. 杜旭.煤炭科学研究总院 2018
[4]莱芜地区煤矿采空区对地质环境影响的研究[D]. 屈百茹.山东大学 2018
[5]厚煤层分层开采地表移动变形规律研究[D]. 赵保成.中国矿业大学 2017
[6]基于FLAC3D的矿山开采沉陷数值模拟研究[D]. 李新新.安徽理工大学 2016
[7]新义煤矿大采深煤层开采地表移动规律研究[D]. 王金帅.河南理工大学 2016
[8]时空效应对采动区输电线路地表稳定性的影响研究[D]. 徐支松.中国矿业大学 2016
[9]山区地下采煤地表沉陷数值模拟研究[D]. 韩东赟.昆明理工大学 2016
[10]煤矿采空区塌陷影响范围研究[D]. 赵旺.南华大学 2015



本文编号：3007342