浅论地下采空区对地表稳定性的影响

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1、中国地震局工程力学研究所硕士学位论文地下采空区对地表稳定性的影响姓名：孙超申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：薄景山20050601攘鞭摘要逸下浆窆区对逮表稳定性斡影豌是一项舂罄熬要理论意义秘应惩徐僮麴研究谦繇。本文采嗣功隧强丈懿遗蠲有限元分轿软件ANSYS对箕进行了数值模拟分析，主要完成了以下几方面的工作：1．通过查阅大量文献资料，系统地总结了开采沉陷理论的研究历史与现状，对其中的两类主瑟研究方法：曦象学研究方法和力学研必方法分别进行了详蘩憨缝齑译述，势捂鑫了英褥凌豹润蘧蠢不避。蘑菇力学磷究方法为基础的开采沉陷

2、数值模拟方法做了详细介绍和分析。2．对地下开采引起沉陷的基本特征进行了简鬻介绍和总结。主要包括对上覆岩层的分带、移动形式和破坏过程的介绍和总结，以及对地表塌陷范鏊、速表移韵疆蓼形式黢基本遣表交形参数夔分绥秘慧缝。3．对辫士弹塑性本构关系进行恩结，对Drucker—Prager模慰及其模型参数的选取作了简要说明。详细介绍了如何在ANSYS中实现对岩士非线性力学行为的模拟分析，并通过一个具体的正程实例说明如何使用ANSYS对采空区遗表稳定健翊题进霉数馕摸援分攒，其诗算结果攫工程孛褥劐了应震。4．辩娥下开采弓

3、怒城表沉陷酶影

4、嫡嚣素，应籍胴S￥s软俘滋行了数值模拟计算，缀过详细分析和研究，得出了如下结论：(1)开采深度的影响：随着开采深度的增加，地波沉降随之递减；最大水平变形也随之减小；下沉盆地的魏围咯有扩大，两且交螅越来越平缓。(2)开采嚣瘦酶影穗：蘧羞开采潭发戆增魏，蘧袋竖离整移涎之递增：最大水平变形也随之增大：下沉敲地的范围变化不大，下沉箍地边缘处沉降麓值递增。(3)开采宽度的影响；随着开采宽度的增加，地袭竖向位移隧之递增，且增麓瀵搴较铗；最大承孚交形穗隧之逐速瑷妖；下沉筮遮靛范垂夔黄开采宽度的增加丽不断扩大。(4)上覆辫层性质的影响

5、：随着岩层硬度的增加，地表最大水平位移，最大竖向位移都明显减小；在复合型岩层中，上软下硬型的沉降和水平位移跑上疆下软黧豢蠢簧减奎，燕下沉盆逸较平缓。(5)遣形的影确：随蔫国体坡度稳增匀珏，下沉盆魄已不再位予采空区正上方，而是逐渐向地势较低方向移动。(6)留设煤柱的影响：留设合理尺寸的安全煤柱jc于建筑物的下沉值的控制起到明显载作用，越煤柱尺寸越大，控裁效袋越好；当整竣安全煤柱对，魏表盏率为蠢(凸)莛率，箍漾柱尺寸越，j、整率越大，可健建表建筑物产生拉伸变形，对建筑物不利。较小尺寸(尺寸不足)的煤柱对建筑物造成的损害比不

6、留煤械歼采还要大；当安全煤械尺寸继续增大时，地表蓝率也越之逐渐减小。中嚣地震局工程力学磷究所硬士学位论文(7)采空医充填的影响：煤层开采之艏及时充填，对减小地表沉降及水平’方向变澎效果显著。采空区充填厝，下沉盆地范围变化不大，下沉盆地形状变得更加平缓。5。在叛上影穗嚣素蛩}突懿基疆土，提毫’了初步载治理建议；《1)采矮充填采矿法；(2)消除开采逸赛的影响；(3)协调开采．关键词：采警区；地表沉陷：数值模拟；影响因素AbstractTheinfluenceoftheminingsubsidenceonthest曲ilit

7、yofthegroundsurfaceisataskofgreatsignificanceandresearchvalue．ThiSthesisstudiesthetaskbythehumericalanalysiSemployingtheanalyzingsoftwareANSYS，anditmainlyinvolvesthefollowingaspects：。1．Afterreferringtoalargeamountofiiteraturematerials，itsummarizesthehistoryandth

8、epresentstateoftheresearchonthetheoryoftheminingSubsidence，expoundsindetailabouttwomaintypesofresearchmethods：Statisticmethod，MechanicaIstudymethod，andalsopointsoutthedisadvantagesofthem．ItgivesadetailintroductionaboutthenumericalmethodanalyzingtheminingSinkingb

9、asedonthemechanicalstudymethod．2．Abriefsummaryofthebasicrulescausingthesinking，whichincludesani珏troduotionofthedistrict，theformofmotionandtheprocessofthedamageofsuper