顾及采动覆岩结构演化特征的地表沉陷预计
发布时间：2021-07-17 21:19
随着我国能源发展向绿色生态、绿色环境、绿色能源的方向转移,煤炭作为我国能源主体,其开采造成的一系列环境问题愈加受到重视。其中,煤炭开采造成的地表沉陷问题不仅是威胁井下安全生产的重要因素之一,而且是矿区地表土地复垦与环境治理的重要挑战之一。在矿山开采沉陷学中,开采沉陷预计方法的研究是解决地表沉陷环境问题的重要举措,因此近些年开采沉陷预计方法得到了充足发展,但其中应用较为普遍的方法均是基于数理统计方法得到的,都存在着未考虑上覆岩体中物理力学性质等其他影响因素的局限性。故本文基于煤层采动过程中覆岩破断运动状态,采用力学理论分析方法,结合关键层理论及采动过程中离层时空发展规律,建立了相应力学沉陷预计模型。主要研究成果如下:（1）探究关键层理论,分析关键层对地表沉陷的影响作用;揭示离层随煤层采动过程中的动态发展规律;分析关键层理论及离层动态发展规律在开采沉陷学中应用及不足。分析表明关键层对地表的移动变形起控制作用,离层的动态发展起到了对采空区自由空间的传递作用;现阶段两者主要应用于开采沉陷预计及注浆减沉研究领域;在倾斜煤层方面的研究仍存在较大不足。（2）依据水平煤层覆岩破断演化特征对开采阶段进行...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
煤层上覆层状岩体示意图
覆岩结构的演化
4煤层倾角对地表沉陷预计的影响研究33图4.1缓倾斜煤层覆岩破坏特征及范围对于急倾斜煤层，其情况更为复杂，角度的影响更加敏感，当煤层倾角每增加少量角度时，其对上覆岩层、煤层及底板的影响都不尽相同。由于煤层倾角较大，地质构造复杂，不仅会出现上覆岩层垮落破碎岩块下滑，在下山位置堆积现象，而且还会出现煤层自身失稳、冒落现象，甚至会出现整体抽冒现象，底板受其影响也将会更加显著。对其上覆岩层的破坏影响在上山方向将更加明显，且煤层优先于上覆岩层失稳。随着角度的增加，其上覆岩层破坏形态将从近抛物线拱形形态向近椭圆形态转变。中倾斜煤层与急倾斜煤层覆岩破坏特征形态及其影响范围如图4.2所示[80]：(a)中倾斜煤层(b)急倾斜煤层图4.2中倾斜与急倾斜煤层覆岩破坏特征及范围4.1.2煤层倾角对地表变形的影响分析地下煤层的开采，最终将导致地表发生沉降变形，地表的沉降变形状态直接影响着地表建构筑物及生态稳定性。煤层倾角作为影响地表沉降变形状态的重要因素之一，倾斜角度不同，造成的地表下沉盆地形态也有所不同，尤其对于大倾角煤层，地表沉降变形状态对煤层倾角的敏感度也将大大增加。地下倾斜煤层开采造成的地表变形有两种状态，连续性变形与非连续性变形，随着煤层倾斜角度的增加，非连续性变形破
【参考文献】：
期刊论文
[1]采动覆岩结构演化特征及对地表沉陷的影响分析[J]. 朱庆伟,李航,杨小虎,沈宇恒. 煤炭学报. 2019(S1)
[2]浅埋煤层大采高工作面顶板破断角实测研究[J]. 贺雁鹏,黄庆享,王碧清,苗彦平,李军. 采矿与安全工程学报. 2019(04)
[3]唐山万达广场注浆减沉技术研究与应用[J]. 李风志. 煤炭技术. 2018(07)
[4]基于覆岩层状结构特征的开采沉陷分层传递预计方法[J]. 宋世杰,王双明,赵晓光,申涛. 煤炭学报. 2018(S1)
[5]新时代背景下我国煤炭能源发展的思考分析[J]. 杨青. 化工管理. 2018(17)
[6]倾斜煤层开采沉陷预计模型的构建[J]. 闫伟涛,陈俊杰,阎跃观. 河南理工大学学报(自然科学版). 2018(03)
[7]采场上覆关键层破断角的力学推导和实验模拟[J]. 许斌,蒋金泉,代进,郑朋强. 煤炭学报. 2018(03)
[8]岩层移动理论与力学模型及其展望[J]. 左建平,孙运江,文金浩,李政岱. 煤炭科学技术. 2018(01)
[9]矿山开采沉陷类项目基金资助现状与学科发展方向展望——基于国家自然科学基金资助的视角[J]. 邹友峰,陈俊杰,张子月. 河南理工大学学报(自然科学版). 2017(06)
[10]浅埋采场上覆岩层孔隙率的时空分布特征[J]. 武猛猛,王刚,王锐,李文鑫,褚翔宇. 煤炭学报. 2017(S1)
博士论文
[1]浅埋厚煤层开采“错端叠梁”岩层移动模型研究[D]. 闫伟涛.中国矿业大学(北京) 2018
[2]覆岩隔离注浆充填压实区形成机制研究[D]. 滕浩.中国矿业大学 2017
[3]软弱覆岩地表沉陷机理研究及应用[D]. 张广伟.煤炭科学研究总院 2016
[4]大倾角煤层长壁开采围岩应力演化及结构稳定性研究[D]. 王红伟.西安科技大学 2014
[5]采动覆岩破坏特征及其应用研究[D]. 尹增德.山东科技大学 2007
[6]急倾斜煤层采动覆岩移动模式及机理研究[D]. 杨帆.辽宁工程技术大学 2006
[7]采动覆岩离层变形机理研究[D]. 苏仲杰.辽宁工程技术大学 2002
硕士论文
[1]黏土热物性参数的灰色关联分析[D]. 程佳会.湖北工业大学 2019
[2]基于D-InSAR及数值模拟的张双楼矿开采沉陷规律研究[D]. 王钰.中国矿业大学 2019
[3]采动覆岩离层演化规律及地表沉陷模型的研究[D]. 米文瑞.青岛理工大学 2016
[4]关键层理论在黄土覆盖矿区开采沉陷的应用研究[D]. 白栋.内蒙古科技大学 2015
[5]泊江海子煤矿井工开采引起地表变形的问题研究[D]. 赵玉倩.中国地质大学(北京) 2015
本文编号：3288950
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
煤层上覆层状岩体示意图
覆岩结构的演化
4煤层倾角对地表沉陷预计的影响研究33图4.1缓倾斜煤层覆岩破坏特征及范围对于急倾斜煤层，其情况更为复杂，角度的影响更加敏感，当煤层倾角每增加少量角度时，其对上覆岩层、煤层及底板的影响都不尽相同。由于煤层倾角较大，地质构造复杂，不仅会出现上覆岩层垮落破碎岩块下滑，在下山位置堆积现象，而且还会出现煤层自身失稳、冒落现象，甚至会出现整体抽冒现象，底板受其影响也将会更加显著。对其上覆岩层的破坏影响在上山方向将更加明显，且煤层优先于上覆岩层失稳。随着角度的增加，其上覆岩层破坏形态将从近抛物线拱形形态向近椭圆形态转变。中倾斜煤层与急倾斜煤层覆岩破坏特征形态及其影响范围如图4.2所示[80]：(a)中倾斜煤层(b)急倾斜煤层图4.2中倾斜与急倾斜煤层覆岩破坏特征及范围4.1.2煤层倾角对地表变形的影响分析地下煤层的开采，最终将导致地表发生沉降变形，地表的沉降变形状态直接影响着地表建构筑物及生态稳定性。煤层倾角作为影响地表沉降变形状态的重要因素之一，倾斜角度不同，造成的地表下沉盆地形态也有所不同，尤其对于大倾角煤层，地表沉降变形状态对煤层倾角的敏感度也将大大增加。地下倾斜煤层开采造成的地表变形有两种状态，连续性变形与非连续性变形，随着煤层倾斜角度的增加，非连续性变形破
【参考文献】：
期刊论文
[1]采动覆岩结构演化特征及对地表沉陷的影响分析[J]. 朱庆伟,李航,杨小虎,沈宇恒. 煤炭学报. 2019(S1)
[2]浅埋煤层大采高工作面顶板破断角实测研究[J]. 贺雁鹏,黄庆享,王碧清,苗彦平,李军. 采矿与安全工程学报. 2019(04)
[3]唐山万达广场注浆减沉技术研究与应用[J]. 李风志. 煤炭技术. 2018(07)
[4]基于覆岩层状结构特征的开采沉陷分层传递预计方法[J]. 宋世杰,王双明,赵晓光,申涛. 煤炭学报. 2018(S1)
[5]新时代背景下我国煤炭能源发展的思考分析[J]. 杨青. 化工管理. 2018(17)
[6]倾斜煤层开采沉陷预计模型的构建[J]. 闫伟涛,陈俊杰,阎跃观. 河南理工大学学报(自然科学版). 2018(03)
[7]采场上覆关键层破断角的力学推导和实验模拟[J]. 许斌,蒋金泉,代进,郑朋强. 煤炭学报. 2018(03)
[8]岩层移动理论与力学模型及其展望[J]. 左建平,孙运江,文金浩,李政岱. 煤炭科学技术. 2018(01)
[9]矿山开采沉陷类项目基金资助现状与学科发展方向展望——基于国家自然科学基金资助的视角[J]. 邹友峰,陈俊杰,张子月. 河南理工大学学报(自然科学版). 2017(06)
[10]浅埋采场上覆岩层孔隙率的时空分布特征[J]. 武猛猛,王刚,王锐,李文鑫,褚翔宇. 煤炭学报. 2017(S1)
博士论文
[1]浅埋厚煤层开采“错端叠梁”岩层移动模型研究[D]. 闫伟涛.中国矿业大学(北京) 2018
[2]覆岩隔离注浆充填压实区形成机制研究[D]. 滕浩.中国矿业大学 2017
[3]软弱覆岩地表沉陷机理研究及应用[D]. 张广伟.煤炭科学研究总院 2016
[4]大倾角煤层长壁开采围岩应力演化及结构稳定性研究[D]. 王红伟.西安科技大学 2014
[5]采动覆岩破坏特征及其应用研究[D]. 尹增德.山东科技大学 2007
[6]急倾斜煤层采动覆岩移动模式及机理研究[D]. 杨帆.辽宁工程技术大学 2006
[7]采动覆岩离层变形机理研究[D]. 苏仲杰.辽宁工程技术大学 2002
硕士论文
[1]黏土热物性参数的灰色关联分析[D]. 程佳会.湖北工业大学 2019
[2]基于D-InSAR及数值模拟的张双楼矿开采沉陷规律研究[D]. 王钰.中国矿业大学 2019
[3]采动覆岩离层演化规律及地表沉陷模型的研究[D]. 米文瑞.青岛理工大学 2016
[4]关键层理论在黄土覆盖矿区开采沉陷的应用研究[D]. 白栋.内蒙古科技大学 2015
[5]泊江海子煤矿井工开采引起地表变形的问题研究[D]. 赵玉倩.中国地质大学(北京) 2015
本文编号：3288950
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/3288950.html
