近水平煤層非充分采動(dòng)條件下的開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)及覆巖移動(dòng)規(guī)律研究--以榆林某煤礦為例

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1、分類(lèi)號(hào):P64210710-2015226035專業(yè)碩士學(xué)位論文近水平煤層非充分采動(dòng)條件下的開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)及覆巖移動(dòng)規(guī)律研究——以榆林某煤礦為例董旭東導(dǎo)師姓名職稱毛彥龍教授范立民教高專業(yè)學(xué)位類(lèi)別申請(qǐng)學(xué)位類(lèi)別工學(xué)碩士地質(zhì)工程及領(lǐng)域名稱論文提交日期2018年4月23日論文答辯日期2018年6月3日學(xué)位授予單位長(zhǎng)安大學(xué)PredictionofminingsubsidenceandStudyonthelawofoverlyingrockmovementinnearhorizontalcoalseamundertheconditio

2、nofinsufficiencymining——TakingacoalmineinYulinasanexampleAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：DongXudongSupervisor：Prof.MaoYanlongChang’anUniversity,Xi’an,China論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人盧明，本人所呈文的學(xué)０論文越在挪的關(guān)下名立進(jìn)行研訂作所取■成果．除論文中己跳明制的內(nèi)界外Ｈ對(duì)論文的研究做出取賢雌的個(gè)人她體，均已在義中以咖村娜．喊鐘師雜狀綱糾

3、：明郵計(jì)Ａ雜依已經(jīng)公升發(fā)友的玦坩Ｈ本聲明的法律貴任４本人承擔(dān)，ｆＭ＾＞巧年０占曰論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)權(quán)屬聲明本人在躺指導(dǎo)Ｔ所糾的論文及相關(guān)艦務(wù)作品Ｌ權(quán)咖學(xué)也學(xué)校卑打以任何方式發(fā)表、公開(kāi)制覽、＿以及申神利挪利，本人島版發(fā)表成使川／．’（／論該淪文尙栳相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成見(jiàn)時(shí)■鞞名蘋(píng)位仍然為長(zhǎng)安大Ｃ渉苺論文在麻芾后應(yīng)邊守此規(guī)定）論文作者簽ｔｆＪ叫年０＾日ｌ＆ｔｓ％ｉｎｉＢ摘要本論文的主要研究對(duì)象是榆林地區(qū)的近水平煤層，目的是為了研究其在非充分采動(dòng)條件下的地表沉陷、上覆巖層的移動(dòng)規(guī)律

4、、地表點(diǎn)的移動(dòng)軌跡、啟動(dòng)距離和終止距離。以期為近水平煤層非充分采動(dòng)條件下的開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)和覆巖移動(dòng)規(guī)律研究提供理論支持。通過(guò)收集榆林地區(qū)的相關(guān)資料，了解該地區(qū)的氣象、水文、地層情況，同時(shí)研究了開(kāi)采沉陷的一般規(guī)律以及沉陷預(yù)計(jì)的一般方法。在此基礎(chǔ)上，首先運(yùn)用傳統(tǒng)的概率積分法計(jì)算非充分采動(dòng)條件下的地表沉陷最大值，然后運(yùn)用基于有限差分法的FLAC3D軟件模擬該采礦條件下的地表沉陷最大值。通過(guò)比較兩種方法的計(jì)算結(jié)果，分析在非充分采動(dòng)條件下進(jìn)行沉陷預(yù)計(jì)時(shí)二者的異同。其次在FLAC3D數(shù)值模型中，對(duì)上覆巖層的不同水平面設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，通過(guò)動(dòng)

5、態(tài)開(kāi)采過(guò)程中監(jiān)測(cè)點(diǎn)的下沉值來(lái)分析采空區(qū)上覆巖層的移動(dòng)規(guī)律。最后根據(jù)地表監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水平及豎直位移獲得地表點(diǎn)的移動(dòng)軌跡，并確定其啟動(dòng)距離和終止距離。通過(guò)概率積分法計(jì)算得到的地表最大下沉值為5333mm，最大水平移動(dòng)值為1979mm，通過(guò)有限差分法模擬得到的最大下沉值為2259mm，最大水平移動(dòng)值為943mm。在同一開(kāi)采時(shí)間段內(nèi)，地表的下沉速率最小，為0.4m/次，而煤層頂板的下沉速率最大，為3.6m/次，煤層頂板處達(dá)到最大下沉速率的時(shí)間要早于地表達(dá)到最大下沉速率的時(shí)間。上覆巖體“上三帶”中的垮落帶位于地表以下239m左右，裂縫

6、帶位于地表下179m～239m的范圍內(nèi)，彎曲帶位于地表以下179m的范圍。通過(guò)加長(zhǎng)模型模擬非充分采動(dòng)條件下煤層的開(kāi)采，得到地表點(diǎn)的啟動(dòng)距離為200m，終止距離為1500m。在進(jìn)行近水平煤層非充分采動(dòng)條件下的開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)時(shí)，概率積分法計(jì)算出來(lái)的結(jié)果比有限差分?jǐn)?shù)值模擬方法的結(jié)果大了兩倍多。由于兩種方法計(jì)算時(shí)都有缺陷，因此我們需要結(jié)合開(kāi)采后地表的實(shí)際觀測(cè)資料進(jìn)行對(duì)比，將兩種方法的計(jì)算結(jié)果相結(jié)合，進(jìn)一步確定在非充分采動(dòng)條件下的開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)；通過(guò)研究不同水平面處的下沉值，用折線圖來(lái)確定“上三帶”的分布范圍具有一定的研究意義，對(duì)研究

7、覆巖的移動(dòng)規(guī)律提供了新的方法；通過(guò)研究地表點(diǎn)的移動(dòng)軌跡，創(chuàng)新性的提出了地表點(diǎn)停止移動(dòng)的終止距離，同現(xiàn)有的啟動(dòng)距離形成一套完整的理論體系，具有重要的理論意義。關(guān)鍵詞：近水平煤層，非充分采動(dòng)，沉陷預(yù)計(jì)，數(shù)值模擬，移動(dòng)軌跡，終止距離IAbstractThemainresearchobjectofthispaperisthenearhorizontalcoalseaminYulinregion.Thepurposeofthispaperistostudythesurfacesubsidence,thelawofthemoveme

8、ntofoverlyingstrata,themovementtrackofthesurfacepoint,thestartingdistanceandtheterminatingdistanceundertheconditionofinsufficiencymining.Inordertoprovidetheore