大采深條件下采煤活動(dòng)引起的覆巖移動(dòng)變形及破壞規(guī)律研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施加速，礦產(chǎn)資源被大量地開采，尤其是煤炭開采量更大，使我國(guó)眾多礦區(qū)的淺層煤炭等礦產(chǎn)資源面臨枯竭。而隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)煤炭等礦產(chǎn)資源的需求與日俱增，采礦深度在不斷增加。因此對(duì)大埋深采空區(qū)的研究具有理論和現(xiàn)實(shí)意義。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步使數(shù)值計(jì)算方法不斷發(fā)展并廣泛應(yīng)用于科研和工程實(shí)踐中，包括隧道開挖、礦業(yè)工程以及地下工程等。其突出的優(yōu)點(diǎn)是能夠代替昂貴耗時(shí)的試驗(yàn)，對(duì)所研究的問題進(jìn)行數(shù)值模擬。<

2、br>　　 本研究以忻保高速公路保德煤礦采空區(qū)段為實(shí)驗(yàn)研究基地，運(yùn)用相似材料模擬實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算的方法，在其他采礦條件不變的情況下探討了不同埋深、不同采厚情況下的地表變形規(guī)律、采空區(qū)裂隙帶發(fā)育高度以及覆巖破壞發(fā)育規(guī)律等。取得如下主要成果：
　　 ⑴根據(jù)相似材料模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，探討了煤層開采后覆巖移動(dòng)和地表變形規(guī)律，分析了采空區(qū)覆巖裂隙的垂向“三帶”和水平“三區(qū)”裂隙分布特征，并對(duì)裂隙率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。
　　 ⑵根據(jù)相似材

3、料模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，探討了覆巖裂隙帶發(fā)育高度，開采過程中覆巖裂隙從下向上發(fā)育，開采結(jié)束后覆巖碎脹系數(shù)從下向上依次減小，覆巖三帶的下沉系數(shù)從下向上依次減小。
　　 ⑶根據(jù)數(shù)值計(jì)算的結(jié)果，探討了不同埋深情況下地表的移動(dòng)變形規(guī)律，隨著采深的增加，地表移動(dòng)盆地的范圍逐漸增大，地表最大沉降量依次減小。在大采深條件下，地表移動(dòng)盆地隨著采深的繼續(xù)增大而減小。地表沉降與采厚呈線性關(guān)系。
　　 ⑷根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果，綜合考慮采深采厚的影響因素