急傾斜煤層采動覆巖移動模式及機理研究.pdf

1、遼寧工程技術大學博士學位論文急傾斜煤層采動覆巖移動模式及機理研究姓名：楊帆申請學位級別：博士專業(yè)：大地測量學與測量工程指導教師：麻鳳海20060401遼寧T稃技術大學博十學何論文橫梁的穩(wěn)定性和產(chǎn)生滑落失穩(wěn)的條件。(3)基于復合層狀介質(zhì)理論，建立了“廠”型移動拱復合巖層移動的計算模型。形成“廠”型移動拱左拱的上位巖層，發(fā)生整體彎曲擴展到地表形成地表的非對稱沉陷。將上位巖層的彎曲變形看作是軸向位移和法向彎曲的迭加，將巖層的法向彎曲看作是復合

2、層狀介質(zhì)的變形，建立了“廠”型移動拱復合巖層下沉的計算公式，在建立的公式中首次提出了迭加移動距參數(shù)的概念，并闡明其物理含義。推導了“廠”型移動拱復合巖層移動和變形的計算公式。(4)基于相似材料模擬實驗理論，建立了傾角為60。的相似材料模擬實驗模型，闡明了急傾斜煤層開采巖層破壞與移動的“廠”型移動拱結構模式，分析了急傾斜煤層開采地表移動的規(guī)律。首次采用先進的三維激光掃描儀對實驗模型進行非接觸、高精度和多層位觀測，利用Cyclong軟件進行

3、數(shù)據(jù)處理，提取了相應特征點的坐標，分析了實驗模型不同層位巖層移動規(guī)律。(5)應用ANSYS軟件強大的數(shù)值模擬計算功能，研究了急傾斜煤層開采覆巖的變形機理，并總結了急傾斜煤層開采地表移動的規(guī)律。主要研究單一煤層開采、多煤層開采、覆巖不同巖性組合、傾角變化對覆巖變形機理的影響，并建立了急傾斜煤層開采地表沉陷的三維數(shù)值仿真模型。(6)結合開灤趙各莊礦急傾斜煤層開采的實際，根據(jù)“廠”型移動拱復合巖層下沉的理論計算模型，建立了趙各莊礦前金莊223

4、工作面、石匠營224工作面地表下沉的數(shù)學公式，并將巖移觀測與理論計算、相似材料模擬實驗、數(shù)值模擬實驗的結果進行比較分析，對理論模型的實用性進行評價。本文針對急傾斜煤層巖層移動的“廠”型移動模式，采用理論分析、相似材料模擬實驗、數(shù)值模擬與工程實例相結合的方法，建立了“廠”型移動拱復合巖層變形的計算模型，分析了急傾斜煤層采動覆巖的變形機理，為急傾斜煤層開采沉陷的預計和控制提供了新的理論依據(jù)。關鍵詞：急傾斜煤層“廠”型移動拱復合層狀介質(zhì)開采沉