關(guān)鍵層理論在黃土覆蓋礦區(qū)開采沉陷的應(yīng)用研究.pdf

1、西部地區(qū)煤炭資源儲量豐富，是我國能源戰(zhàn)略的重要承接地。西部地區(qū)，厚黃土層覆蓋礦區(qū)地區(qū)占礦井開采面積的60％以上，該地區(qū)地質(zhì)采礦條件復(fù)雜，生態(tài)環(huán)境脆弱。在厚黃土層礦區(qū)開采中，由采礦引發(fā)的地面一系列破壞、下沉，對地面的建筑物造成嚴(yán)重的破壞，大量的農(nóng)田被破壞、山體滑坡嚴(yán)重，森林植被大量毀壞，并引發(fā)導(dǎo)致水土流失，一些西部礦區(qū)還可能導(dǎo)致沙漠化加快加劇。論文以保德煤礦為工程背景，對黃土覆蓋礦區(qū)開采主要影響因素進行了分析研究，文中綜合采用了理論分析、

2、數(shù)值模擬等方法，就保德煤礦覆巖移動破壞及地表沉陷規(guī)律進行了深入的研究。
　　本文中對保德礦區(qū)7個典型地質(zhì)鉆孔的關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)進行了判別，得出了保德礦區(qū)關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)類型：單一關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)、多層關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)。并對主關(guān)鍵層的破斷形態(tài)進行了判別，得出采動后主關(guān)鍵層的三種形態(tài)：不規(guī)則垮落、形成穩(wěn)定的“砌體梁”結(jié)構(gòu)、彎曲下沉。論文簡要介紹了三種主關(guān)鍵層破斷形態(tài)對地表沉陷的影響。采用3DEC數(shù)值分析軟件就主關(guān)鍵層不同的破斷形態(tài)及黃土層厚度對地表沉陷的影響

3、進行了模擬分析，驗證了主關(guān)鍵層對地表沉陷的控制性作用，并進一步得出了主關(guān)鍵層不同破斷形態(tài)對地表沉陷的影響：
　　①當(dāng)主關(guān)鍵層破斷成不規(guī)則垮落時，覆巖整體呈現(xiàn)全厚切落，地表呈臺階狀下沉、下沉量大；
　?、诋?dāng)主關(guān)鍵層破斷形成穩(wěn)定的“砌體梁”結(jié)構(gòu)時，地表下沉量相對于前者較?。?br>　?、壑麝P(guān)鍵層成彎曲下沉?xí)r，地表呈連續(xù)變形，下沉量較小，主關(guān)鍵層以上直至地表呈現(xiàn)彎曲下沉；
　?、茳S土層在地表沉陷中起著輔助性作用，黃土層厚度與