寺河矿地表沉陷特征与特高压线塔保护煤柱优化研究

发布时间：2017-04-21 15:10

  本文关键词：寺河矿地表沉陷特征与特高压线塔保护煤柱优化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：煤矿地下采掘活动引起的地表沉陷造成地表建(构)筑物的损坏。我国首条1000KV“晋东南-南阳-荆门”特高压试验示范工程经过晋煤集团寺河煤矿。该工程投资浩大,对国民经济意义深远。本文以特高压线路山西段一处采动影响区寺河煤矿为研究对象,结合寺河煤矿的地质采矿条件,采取现场实测、数值计算等研究手段,对寺河煤矿地表地表沉陷特征及特高压线塔保护煤柱的留设进行了研究。首先,根据寺河煤矿1308工作面地质采矿条件,建立地表移动观测站,对工作面开采引起的地表沉陷以及对高压线塔的影响进行了现场实测。根据实测资料,通过整理分析求取了岩层移动的角值参数。通过现场实测和理论分析,综合分析得出了寺河矿重复采动下的角值参数,并采用垂线法对高压线塔保护煤柱的尺寸进行了优化。最后,采用概率积分法对1308工作面开采后地表移动变形进行了预计,根据预计结果对高压线塔进行采动影响评价,提出了高压线塔压煤开采和保护技术措施;以1308工作面上方的N155高压线塔为原型,建立了数值计算模型,运用FLAC分析了不同的工作面开采长度对高压线塔的影响,得出1308工作面开采长度为150m时是最佳方案。本文的研究为高压线塔的保护提供了重要依据,对提高煤炭资源采出率、减轻采动损害和保护地表建(构)筑物具有一定的指导意义。
【关键词】：高压线塔 地表沉陷 岩层移动 概率积分法 保护煤柱
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD327
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 选题的背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 开采沉陷理论研究现状11-12
• 1.2.2 高压线塔下采煤研究现状12-13
• 1.2.3 高压线塔变形监测研究现状13-14
• 1.2.4 高压线塔维护加固研究现状14
• 1.3 研究内容14-15
• 1.4 研究方法和技术路线15-18
• 1.4.1 研究方法15
• 1.4.2 技术路线15-18
• 2 寺河矿地质采矿条件及地表观测站设计18-38
• 2.1 矿井概况18-23
• 2.1.1 地理交通位置18-19
• 2.1.2 地形地貌19
• 2.1.3 煤系煤层特征19-23
• 2.2 工作面采矿地质条件及高压线塔现状23-26
• 2.2.1 工作面开采情况23
• 2.2.2 高压线塔现状23-26
• 2.3 地表移动观测站建立26-35
• 2.3.1 地表移动观测站设计参数分析26-30
• 2.3.2 倾斜观测线位置及长度的确定30-32
• 2.3.3 走向观测线位置及长度的确定32-33
• 2.3.4 测点数目及其密度33
• 2.3.5 地表移动观测站建站记录33-35
• 2.4 本章小结35-38
• 3 地表移动变形特征及角值参数研究38-54
• 3.1 地表观测站观测成果38-40
• 3.2 地表移动变形特征研究40-49
• 3.2.1 地表下沉特征分析40-43
• 3.2.2 地表倾斜特征分析43-46
• 3.2.3 地表曲率特征分析46-49
• 3.3 地表移动角值参数分析49-51
• 3.3.1 地表移动角量参数计算方法49-50
• 3.3.2 地表移动角量参数确定50-51
• 3.4 寺河矿开采地表移动变形特征51
• 3.5 本章小结51-54
• 4 特高压线塔保护煤柱优化设计研究54-62
• 4.1 特高压线塔与工作面位置54-55
• 4.2 特高压线塔保护煤柱留设55-60
• 4.2.1 保护煤柱留设方法55-56
• 4.2.2 保护煤柱留设参数选取56-58
• 4.2.3 寺河矿特高压线塔保护煤柱留设结果58-60
• 4.3 特高压线塔保护煤柱留设比较分析60-61
• 4.4 本章小结61-62
• 5 高压线塔移动变形分析62-80
• 5.1 概率积分法预计研究分析62-72
• 5.1.1 寺河煤矿概率积分法预计参数研究62-66
• 5.1.2 利用公式及经验规律求参66-68
• 5.1.3 概率积分法预计结果及分析68-72
• 5.2 开采沉陷对高压线塔影响的数值分析72-78
• 5.2.1 数值模拟模型的建立72-74
• 5.2.2 边界条件及初始应力场的确定74
• 5.2.3 煤岩力学参数的确定74-75
• 5.2.4 工作面开采长度对高压线塔的影响75-78
• 5.3 高压输电线塔下开采防护措施78-79
• 5.3.1 开采技术措施78
• 5.3.2 开采过程中对高压线塔的变形监测措施78-79
• 5.4 本章小结79-80
• 6 结论与展望80-82
• 6.1 主要结论80
• 6.2 展望80-82
• 参考文献82-88
• 作者简历88-90
• 学位论文数据集90

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