基于急倾斜煤层开采地表变形的数值模拟研究

《基于急倾斜煤层开采地表变形的数值模拟研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、辽宁工程技术大学硕士学位论文急倾斜煤层开采地表变形的数值模拟研究姓名：魏刚申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：麻凤海20050315摘要急倾斜煤层开采地表沉陷移动舰律是地表沉陷研究领域中的。个新课题，急倾斜煤层由丁丌采上覆岩体在水平向的均质性不同，其复杂性更使这类问题的研究极小充分。我国急倾斜煤层开采矿井有100多处，遍御20多个矿区，急倾斜煤层丌采沉陷与变形预计问题普遍存在，因而该项研究具有重要的理论意义和生产实用价值。本文是在丌峦(集团)有限责任公司与辽宁工程技术大学合作丌展的“急倾斜煤层丌采地表移动规

2、律研究”项目的基础上，通过对国内外关于矿山丌采沉陷及防治研究的总结和对研究现状的分析，针对赵各庄矿急倾斜煤层』f采的采矿地质条件，采用数值模拟和相似材料模拟实验相结合的方法，对赵各庄矿区煤层丌采引起的岩体移动和地表沉陷的基本规律进行了研究。所得结果对现场丌采及地表沉陷治j里具有·定的指导作用，对于同类地质和丌采条件的矿区具有重要参考价值。关键删：地表移动急倾斜煤层数值模拟相似材料模拟实验兰．!：二堡丝苎苎兰塑!：兰些堡塞——————————』!墨AbstractItisanewtopicthatruleofgro

3、undmovementinsteepcoalseammining，theoverlyingrockofsteepcoalseammininghavedifferenthomogeneousnessinhorizontalorientationIt’Scomplexitymaketheresearchofthiskindofproblemprocessisveryinadequate．Thereare100steepcoalin20miningdistrictinChina，theproblemofmimingsu

4、bsidenceisverygeneral，SOtheresearchisoftheoryminingandpracticalvalue．Onthefoundationoftheitemof“theruleofroundmovementinsteepcoalsealnmining”withLiaoningTechnicalUniversity，accordingtothecomplexminingandgeologicalconditionsofdeepexcavationinzhaogemine，similar

5、itymodellestandnumericalsimulationiscarriedoutforstudyingontheruleofstratamovementandsurf'acesubsidenceduetOcoalextractioninzhaogeminingdistrict．Theresultsareot’tutorialimpactforpracticalminingandgoverningofsubsidencehazards．Keywordsgroundmovementsteepcoalsea

6、mnumericalsimulationsimilaritymodeltest辽宁丁程投术人学坝I学位论之一11III1．引言1．1．开采沉陷研究的意义矿体被采出后，采空区周围岩体的自然应力状态受到破坏，岩层和地表产生移动、变形和破坏，这种现象称为矿山开采沉陷。矿山开采沉陷学是研究开采沉陷及相关工程问题的一门学科，是整个采矿学科中不

7、j丁缺少的重要分支。它研究的内奔包括由开采引起的岩层与地表移动的规律、观测方法、预计方法和模拟方法研究等。作为其工程应用，一些特殊条件下的采煤，如承压含水层上采煤、井筒煤桩Jr采等，

8、也是其研究的重要课题。矿山丌采引起的岩层与地表移动对人类生产和生活的影响早已被人们所认口I。早在15—16世纪，比利时发布过一项法令，对因开采而使列同城的地下含水层水源受到破坏的责任者处以死讯。但由于对丌：采沉陷的研究不够，本世纪dU，因地下月。采使铁路、房屋遭到破坏，井下透水造成人员死亡的惨案时有发生。新华社记者2001年11月24日报道⋯；由于过量采煤导致地表塌陷，山东省邹城市昔同大片良闸如今变为一片汪洋，由于附近许多煤矿的掠夺性开采，整个邹城市地面塌陷两l积达6力亩，如今得到集中治理的只有6000卣。而且，

9、治理一亩塌陷地要花费近力元人民币。辽宁】：程技术大学学者杨伦教授通过大量数据证明”1：矿山开采沉陷对环境的损害比地震严重。开采沉陷作为～个学科而进行系统研究是本世纪20年代丌始的，特别是第二次世界大战以后，发展更为迅速。各主要采煤国家矿山工程技术人烈和科学工作者投入了越来越多的时问、技术和装备进行了此项研究。前苏联、波气德国、澳大利!皿、英国、加拿大、同本和美因等国家，对