銅川礦區(qū)開(kāi)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(kāi)采引起的地表變形具有特殊性，對(duì)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(kāi)采中有著重要的意義。
　　本文以銅川礦區(qū)地表沉陷實(shí)測(cè)資料為依據(jù)，構(gòu)建經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行沉陷預(yù)計(jì)，結(jié)合相似材料模擬實(shí)驗(yàn)和Flac3d數(shù)值模擬揭示了銅川礦區(qū)開(kāi)采沉陷的基本規(guī)律及其特征，并著重研究了開(kāi)采沉陷的機(jī)理及銅川礦區(qū)安全開(kāi)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(cè)站的地表移動(dòng)數(shù)據(jù)，總結(jié)出銅川礦區(qū)地表移動(dòng)的基本參數(shù)，并通過(guò)引入?yún)?shù)的方法改進(jìn)了銅川礦區(qū)開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)公式，提高了其準(zhǔn)確性。
　　(2)應(yīng)用相似材料模擬實(shí)驗(yàn)，研究了大采深條件下煤層開(kāi)采引起上覆巖層移動(dòng)破壞的形式、范圍及規(guī)律；在基巖綜合硬度和開(kāi)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??；研究覆巖移動(dòng)破壞形式，確定了控制地表移動(dòng)破壞的工作面臨界長(zhǎng)度及其計(jì)算參數(shù)；并說(shuō)明

3、隨著采深的增加，安全開(kāi)采臨界長(zhǎng)度增大，同時(shí)也確定了在大采深條件下非充分采動(dòng)時(shí)的地表移動(dòng)變形角值及其有關(guān)參數(shù)。
　　(3)使用Flac3d數(shù)值模擬方法，對(duì)銅川礦區(qū)開(kāi)采沉陷機(jī)理進(jìn)行了研究。并驗(yàn)證了小工作面安全開(kāi)采的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也驗(yàn)證了相似材料模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。安全開(kāi)采尺寸隨著采深的加大而增加，隨著土巖比的增加而減??；安全開(kāi)采長(zhǎng)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(lái)控制開(kāi)采尺寸從而達(dá)到安全開(kāi)采的具體條件，對(duì)于解決“三下開(kāi)