銅川礦區(qū)開采沉陷與變形機(jī)理研究.pdf

1、銅川礦區(qū)地貌復(fù)雜，煤層埋深較大，地表為黃土層覆蓋，基巖層也較厚，由地下開采引起的地表變形具有特殊性，對其采煤沉陷規(guī)律進(jìn)行研究，在銅川礦區(qū)乃至西部礦區(qū)的安全開采中有著重要的意義。
　　本文以銅川礦區(qū)地表沉陷實測資料為依據(jù)，構(gòu)建經(jīng)驗公式進(jìn)行沉陷預(yù)計，結(jié)合相似材料模擬實驗和Flac3d數(shù)值模擬揭示了銅川礦區(qū)開采沉陷的基本規(guī)律及其特征，并著重研究了開采沉陷的機(jī)理及銅川礦區(qū)安全開采的合理工作面尺寸。
　　論文的主要研究結(jié)果如下：

2、>　　(1)根據(jù)銅川礦區(qū)地表觀測站的地表移動數(shù)據(jù)，總結(jié)出銅川礦區(qū)地表移動的基本參數(shù)，并通過引入?yún)?shù)的方法改進(jìn)了銅川礦區(qū)開采沉陷預(yù)計公式，提高了其準(zhǔn)確性。
　　(2)應(yīng)用相似材料模擬實驗，研究了大采深條件下煤層開采引起上覆巖層移動破壞的形式、范圍及規(guī)律；在基巖綜合硬度和開采厚度相同的情況下，覆巖厚度越大，地表影響范圍越大，地表下沉系數(shù)越小，垮落角也越小；研究覆巖移動破壞形式，確定了控制地表移動破壞的工作面臨界長度及其計算參數(shù)；并說明

3、隨著采深的增加，安全開采臨界長度增大，同時也確定了在大采深條件下非充分采動時的地表移動變形角值及其有關(guān)參數(shù)。
　　(3)使用Flac3d數(shù)值模擬方法，對銅川礦區(qū)開采沉陷機(jī)理進(jìn)行了研究。并驗證了小工作面安全開采的標(biāo)準(zhǔn)，同時也驗證了相似材料模擬實驗的結(jié)果。安全開采尺寸隨著采深的加大而增加，隨著土巖比的增加而減小；安全開采長度隨著采空區(qū)寬度的增加而減小。還模擬了預(yù)留工作面中心煤柱來控制開采尺寸從而達(dá)到安全開采的具體條件，對于解決“三下開