钱家营矿近距离多煤层覆岩运移沉陷规律研究

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1、中图分类号：TD325论文编号：2017301088UDC：密级：公开硕士学位论文钱家营矿近距离多煤层覆岩运移沉陷规律研究作者姓名：李柱营学科名称：测绘工程研究方向：开采沉陷及变形监测学习单位：华北理工大学学制:2.5年提交日期：2017年12月1日申请学位类别：工程硕士导师姓名：王志国副教授单位：华北理工大学矿业工程学院周兴国高工单位：开滦有限责任公司论文评阅人：李占金教授单位：华北理工大学矿业工程学院王连海高工单位：三友矿山论文答辩日期：2018年1月20日答辩委员会主席：李占金教授关键词：多煤层；相似模拟；数值模拟；沉降；覆岩唐山华北理工大学2018年3月ResearchonLaw

2、sofOverlyingStrataMovementandSubsidenceinCloseMultiple-seamsofQianjiayingMineDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofEnginneringbyLiZhuying(Surveyingandmappingengineering)Supervisor:WangZhiguoZhouXingguoMarch,2018独

3、创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得华北理工大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：2017年1月20日关于论文使用授权的说明本人完全了解华北理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或

4、编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：☑自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：2018年1月20日签字日期：2017年1月20日摘要针对近距离煤层开采过程中的上覆岩层沉陷运移复杂问题，以钱家营矿近距离多煤层开采为研究对象，采用理论分析、相似模拟及数值模拟试验等手段进行了研究，获得以下成果：1）近距离多煤层相似模拟研究结果通过在模型上部施加载荷的条件下，对位于-638m～-440m深度位置的近距离多煤层进行了相似模拟开采试验。在上部单煤层开采时，其上覆岩层的沉降范围在垂直方向上逐渐向上发展，垮落形式基本为基于开采中心对称式的垮落，采

5、空区上覆岩层出现应力释放，应力集中区主要位于开采前后煤柱位置；在下部的煤层开采过程中，每一煤层开采都会引起其上部已发生沉陷的覆岩再次出现沉陷，靠近采空区中央的位置其沉降程度越剧烈，其上部已开采煤层两侧煤柱中应力出现减弱，上覆岩层的裂隙带随着开采煤层的增加逐渐向上岩层移动。2）近距离多煤层数值模拟研究结果1357W煤层在开采时，采空区的上覆岩层中的塑性区逐渐扩展，采空区周边岩层出现比较大的位移变化，主要为拉伸破坏，并在前后的煤柱产生了应力集中区域；下部三个煤层分别开采时，在初始阶段上覆岩层位移场及塑性区均未出现明显的变化，采空区下部应力释放区中塑性区域变化较小，随着开采进行，上部煤层的覆岩

6、受到多次开采引起的影响，出现多次沉降变形，采空区两侧的应力集中区扩展并与上部煤层的应力集中区汇合，采空区下方的应力释区范围扩大。通过相似模拟和数值模拟试验获得钱家营矿近距离多煤层开采时上覆岩层的沉降位移及围岩的应力变化规律，为多煤层安全开采提供一定参考。图48幅；表4个；参46篇。关键词：多煤层；相似模拟；数值模拟；沉降；覆岩分类号：TD325-I-AbstractTakingtheMulti-SeamsQianjiayingMineastheresearchobject,thesubsidenceandmigrationofoverlyingstrataduringminingares

7、tudiedthroughtheoreticalanalysis,similarsimulationandnumericalsimulationtest.Themainconclusionsareasfollows.1）AnalysisofSimilaritySimulationResultsofthecloseMulti-SeamsUndertheconditionofappliedloadatthetopofthemodel,s