烏魯木齊礦區(qū)急傾斜煤層開(kāi)采地表移動(dòng)變形規(guī)律研究.pdf

1、烏魯木齊礦區(qū)是我國(guó)最大的開(kāi)采急傾斜煤層的礦區(qū)，礦區(qū)在經(jīng)歷長(zhǎng)達(dá)幾十年的地下急傾斜開(kāi)采后，地表塌陷坑、開(kāi)裂隨處可見(jiàn)，且隨著深部煤層的不斷開(kāi)采，這些塌陷處于非穩(wěn)定狀態(tài)，仍以突發(fā)性間歇性活動(dòng)方式延續(xù)和擴(kuò)展，生活在礦區(qū)及礦區(qū)周邊的人們深受其害。因此，對(duì)烏魯木齊礦區(qū)開(kāi)采沉陷規(guī)律研究與地表沉陷預(yù)計(jì)迫在眉睫。 急傾斜煤層地下開(kāi)采與水平煤層或緩傾斜煤層開(kāi)采引起的地表移動(dòng)變形規(guī)律不同。在影響急傾斜煤層開(kāi)采地表移動(dòng)變形的眾多因素中，煤層傾角變化是其中

2、主要的影響因素之一。本文以烏魯木齊礦區(qū)為例，基于傾角變化，選取最具典型代表性的鐵廠溝煤礦(45°)、六道灣煤礦(65°)及堿溝煤礦(84°)為數(shù)值模擬計(jì)算原型，建立了煤層傾角分別為45°、65°及84°的2-D有限元模型，運(yùn)用ANSYS有限元軟件研究了水平分段放頂煤采煤方法條件下，隨急傾斜煤層傾角變化地下開(kāi)采引起的上覆巖層位移和應(yīng)力的變化規(guī)律。研究表明，隨著煤層傾角的增大，地表移動(dòng)變形值逐漸減小，煤層傾角變化對(duì)地表移動(dòng)變形的影響呈現(xiàn)逐漸

3、減弱趨勢(shì)。 利用VB語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了急傾斜煤層開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠完成在一定的地質(zhì)與采礦條件下，急傾斜煤層開(kāi)采傾向主斷面非充分采動(dòng)情況下的地表下沉、傾斜、曲率、水平移動(dòng)及水平變形等五種地表移動(dòng)變形預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，還能輸出主斷面上的地表各移動(dòng)變形的預(yù)測(cè)曲線圖，自動(dòng)計(jì)算各地表移動(dòng)變形最大值與最小值，輸出傾向主斷面上任意點(diǎn)的地表移動(dòng)變形值，也能對(duì)整個(gè)采煤沉陷過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，輸出地表移動(dòng)變形動(dòng)態(tài)曲線。該系統(tǒng)既可以輸出預(yù)計(jì)結(jié)果數(shù)據(jù)，又可以輸