急倾斜煤层采空区场地稳定性及其对上覆输气管道影响的研究

发布时间：2021-04-10 13:18

　　本文以拟建的潜江-韶关输气管道韶关段所通过的茶山和茶山南急倾斜采空区典型区段为背景,利用现场调查,理论计算,数值模拟的方法,主要研究了该区域的环境地质条件,地表变形理论的计算,倾角和埋深不同的急倾斜煤层采动对上覆拟建管道的变形影响规律,采空区剩余变形在拟建管道走向和煤层夹角不同时对拟建管道的不同影响规律。论文取得了下列主要成果:（1）通过搜集资料和比对新老地形图的方法得到了茶山煤矿和茶山南煤矿的历史开采过程、区域的地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质条件和工程地质条件。（2）利用概率积分法和对比新老地形图的方法计算验证了本区域某一典型区段的地表变形的现状和剩余变形,并利用数值模拟软件建立模型对计算结果进行拟合,拟建输气管道所通过沿线区域地表所发生的地面沉降为3000mm,剩余沉降为90mm,拟建管道沿线地表X方向剩余位移-0.03469m;Y方向剩余位移-0.00831m;Z方向剩余位移-0.04454m;总结得到了采空区的应力图、沉降图和拟建输气管道沿线各方向的变形折线图。（3）在对以上计算结果拟合的基础上,结合以上参数利用数值模拟的方法对整个区域中倾角分别为50°、60°、70°... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：111 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

研究技术路线图

3 采空区地表变形规律机理及对管道的影响空区地表变形规律及对管道的影响rface Deformation Mechanism of Goaf and Itspeline表变形机理（Surface Deformation Mechanism）地下的煤层后，采空区四周的围岩会发生比较复杂的变形移动，稳定生的变形移动剧烈程度可以分为以下几个带，分别是垮落带、断裂带，分带如图 3-1。

图 3-2 急倾斜煤层采动形成的移动盆地oving basin formed by mining steeply inclined coal seam或急倾斜煤层或倾斜煤层遇不连续破坏时会出移动破坏的主要特征（Main Characte Movement and Failure）开采时多沿煤层走向的特殊开采的方式，对其支架回收后直接顶顶板的岩体会发生垮落，下被悬空，老顶上覆岩体的重力使得老顶岩体出的实际监测结果也表明急倾斜煤层采空区的顶板工作面下部的下沉多小于工作面上部和中部的等值线图，图中可知，上部等值线密度大于下距离煤矿侧壁相同位置的地方，上部顶板的下时，顶板的岩层不仅会发生竖直方向的移动，层面移动幅度也增大。尤其是在倒台阶工作面

【参考文献】：
期刊论文
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[4]地下采矿对埋地输气管道变形影响分析[J]. 郑大海,毛建,赵冬野,王惠.  成都大学学报(自然科学版). 2016(03)
[5]急倾斜煤层采空区地表移动盆地对油气管道安全影响分析[J]. 康乐,姚安林,关惠平,刘朋.  中国安全生产科学技术. 2013(09)
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[8]埋设管线管土相互作用的有限元分析[J]. 郭喜亮,张日向,姜萌.  中国水运(下半月). 2011(12)
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[10]基于应变的长输管道变形计算方法研究[J]. 毅力琦,丁克勤,钱才富.  固体力学学报. 2011(S1)

博士论文
[1]急倾斜煤层开采岩层破坏机理及地表移动理论研究[D]. 王明立.煤炭科学研究总院 2008

硕士论文
[1]急倾斜煤层采空区地表残余移动变形特征研究[D]. 张国堂.南京大学 2014
[2]公路下伏采空区及其注浆处理的有限元数值模拟分析[D]. 黄世雄.中南大学 2005



本文编号：3129705