厚湿陷性黄土层论文厚湿陷性黄土层下综放开采地表移动.doc

厚湿陷性黄土层论文：厚湿陷性黄土层下综放开采地表移动规律研究【中文摘要】地下煤炭资源的开采使矿区的生态环境、建(构)筑物遭到破坏。研究开采引起的岩层与地表移动规律对地表沉陷的准确预测及控制、“三下”压煤的安全回采以及减轻采动损害具有重要意义。赵家寨煤矿地表为厚湿陷性黄土层。本文以赵家寨煤矿首采工作面为研究对象,通过建立地表移动观测站,对厚湿陷性黄土层下综放开采引起的地表沉陷进行了现场实测。根据观测站资料,分析了厚湿陷黄土层下开采动态地表移动特征及相关参数,研究了地表裂缝特征,提出了超前裂缝角,超前裂缝距及超前裂缝群的概念,并给出了相应值的大小;结合特征点理论分析及最小二乘法曲线拟合计算得出并分析了概率积分法预计参数;同时,分析了厚湿陷性黄土层下综放开采地表裂缝特征与工作面老顶周期来压的关系。研究表明:厚湿陷性黄土层下开采具有地表移动剧烈、地表下沉速度大、下沉系数偏大、水平移动系数偏大、地表破坏严重,起动距偏小等特点,并发现了地表台阶裂缝的发育与老顶的周期性断裂有关。在现场观测研究的基础上,以赵家寨煤矿的地质采矿条件为原型,采用UDEC数值模拟软件建立了数值模拟模型,研究了开采厚度、开采深度对厚湿陷性黄土层下开采地表移动变形的影响规律,并分析了厚湿陷性黄土层开采条件.【英文摘要】It is the underground mining of coal resources that makes the balance between environment and buildings (structures) in mining area destroyed. Thus it is of important significance to achieve accurate prediction and control of surface subsidence, mine coal under three body safely and reduce the mining-induced damages by studying the law of the strata and surface movement caused by mined.The surface of Zhaijiazhai coal mine is covered by thick collapsible loess. In this paper, with the first work face Zha.【关键词】厚湿陷性黄土层 综放开采 地表移动规律 地表裂缝 开采沉陷【英文关键词】thick collapsible loess full-mechanized caving mining law of ground movement mining subsidence【目录】厚湿陷性黄土层下综放开采地表移动规律研究致谢4-5摘要5-6ABSTRACT6-71 引言11-231.1 选题的背景和意义11-131.1.1 选题的背景11-121.1.2 选题的意义12-131.2 国内外研究历史及现状13-191.2.1 开采沉陷国外研究历史及现状13-141.2.2 开采沉陷国内研究历史及现状14-151.2.3 厚松散层下开采研究现状及进展15-171.2.4 黄土湿陷性及其采动损害研究现状及进展17-191.3 目前存在的问题19-201.4 论文研究的内容和方法20-231.4.1 本文研究内容20-211.4.2 本文研究方法211.4.3 本文突出点21-221.4.4 技术路线22-232 赵家寨井田与观测站概况23-332.1 位置与交通及自然地理概况232.1.1 位置与交通232.1.2 自然地理概况232.2 赵家寨井田地质概况23-272.2.1 地层及地质构造23-242.2.2 水文地质概况24-252.2.3 开采煤层及顶底板特性25-272.2.4 其它开采技术条件272.3 地表移动观测站概况及观测工作27-312.3.1 地表移动观测站概况27-302.3.2 现场观测情况30-312.4 本章小结31-333 厚湿陷性黄土层下综放开采地表移动变形规律研究33-593.1 地表移动和变形特征分析33-423.1.1 地表下沉特征分析33-363.1.2 倾斜和曲率分析36-393.1.3 水平移动和变形特征分析39-423.2 地表移动角值参数的变化规律42-433.2.1 地表移动角量参数42-433.2.2 地表移动角量参数变化规律433.3 地表动态移动特征及参数分析43-463.3.1 起动距43-443.3.2 超前影响距及影响角443.3.3 工作面推进过程中地表下沉速度44-463.3.4 地表移动持续时间463.4 地表移动预计参数的变化规律46-583.4.1 地表移动变形预计参数求取方法47-483.4.2 利用特征点及经验公式求取预计参数483.4.3 利用曲线拟合法求取预计参数48-533.4.4 概率积分法预计参数的确定533.4.5 概率积分法预计参数变化规律53-553.4.6 概率积分法预计参数检验553.4.7 地表移动盆地内任意点移动和变形预计分析55-583.5 本章小结58-594 厚湿陷性黄土层综放开采地表裂缝特征研究59-654.1 实测地表裂缝特征分析59-614.1.1 地表裂缝实测分析59-604.1.2 地表裂缝特征分析60-614.2 裂缝角与超前裂缝角61-624.3 地表台阶裂缝与周期来压的关系分析62-634.4 本章小结63-655 厚湿陷性黄土层综放开采岩层移动规律数值模拟研究65-935.1 UDEC 软件概述655.2 数值模拟模型的建立65-685.2.1 数值模型范围的确定65-665.2.2 边界条件及初始应力场的确定665.2.3 岩体及节理力学参数的确定66-675.2.4 模型准则的选取67-685.3 厚湿陷性黄土层下开采岩层与地表移动规律68-845.3.1 覆岩垂直应力分布规律68-705.3.2 覆岩垂直位移分布规律70-805.3.3 地表沉陷规律80-835.3.4 数值模拟值与实测值对比分析83-845.4 地质采矿因素对厚湿陷性黄土层下开采地表移动规律