深部厚煤層條帶開采沉陷規(guī)律研究及應(yīng)用——以三河尖礦為例.pdf

1、隨著采深、采厚的增加，條帶開采的地表移動變形規(guī)律、尺寸設(shè)計及變形預(yù)計存在多種問題。針對深部厚煤層條帶開采研究中存在的問題，以三河尖礦為例，分析了深部開采地表移動變形規(guī)律并獲取了該研究區(qū)域的概率積分法預(yù)計參數(shù)；同時對條帶開采影響因素及尺寸設(shè)計計算方法、參數(shù)求取進行了總結(jié)分析，并采用數(shù)值模擬方法研究了深部厚煤層條帶開采沉陷規(guī)律，最后針對東二采區(qū)具體情況，進行了條帶開采尺寸設(shè)計以及開采沉陷預(yù)計分析等工作。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對三

2、河尖礦東四采區(qū)鐵路觀測站實測數(shù)據(jù)進行分析，獲得了該區(qū)深部開采地表移動變形規(guī)律、最終概率積分法預(yù)計參數(shù)及小尺寸工作面概率積分法預(yù)計參數(shù)。并對多個小尺寸工作面下沉系數(shù)進行修正，獲得該區(qū)充分采動條件下的下沉系數(shù)，為本區(qū)及相似條件下深部開采沉陷控制及地表移動參數(shù)選擇提供了依據(jù)。⑵目前常用于條帶開采預(yù)計參數(shù)計算的兩個經(jīng)驗公式在參數(shù)計算中存在一些不足，尤其在深部條帶開采時（采深大于500m）一些參數(shù)值為負(fù)值，無法采用。采用經(jīng)驗公式求取預(yù)計參數(shù)時，需

3、根據(jù)實際情況進行預(yù)計參數(shù)的選取，選擇合適的參數(shù)進行預(yù)計，減小對地表移動和變形的預(yù)計誤差。針對深部條帶開采參數(shù)預(yù)計存在的問題，本文以條帶開采地表沉陷主要影響因素為參數(shù)分別建立了GA-SVM條帶開采預(yù)計參數(shù)預(yù)測模型和GA-GRNN條帶開采預(yù)計參數(shù)預(yù)測模型，通過分析比對選擇合適的模型求取預(yù)計參數(shù)并進行沉陷預(yù)計，為條帶開采參數(shù)求取及地表沉陷預(yù)計提供方法和依據(jù)。⑶在分析影響條帶開采地表沉陷因素的基礎(chǔ)上，以三河尖礦地質(zhì)采礦條件為原型利用FLAC3D

4、軟件分析采深、采厚、采留寬以及采出率等主要影響因素對深部厚煤層條帶開采地表移動變形的影響，分別得出不同條件下地表移動變形規(guī)律，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)通過回歸分析的方法得到地表最大下沉值Wmax、最大水平移動值U max及下沉率q率分別與采深H、采厚m、采寬b、留寬a之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。同時為達到保護地表建（構(gòu)）筑物的目的，根據(jù)地表變形值進行判斷確定了本區(qū)域地質(zhì)采礦條件下的開采尺寸及采厚的范圍。⑷以三河尖礦東二采區(qū)為例，根據(jù)理論分析和數(shù)值模擬得出本區(qū)