淺埋煤層關(guān)鍵層破斷運(yùn)動(dòng)地覆巖移動(dòng)影響分析

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1、論文題目：淺埋煤層關(guān)鍵層破斷運(yùn)動(dòng)對(duì)覆巖移動(dòng)的影響分析專業(yè)：采礦工程碩士生：高楊(簽名)指導(dǎo)教師：黃慶享(簽名)摘要神東礦區(qū)是我國最大的現(xiàn)代化能源基地，煤層埋藏淺、傾角小、上覆厚松散層是該礦區(qū)的典型賦存特征，工作面采動(dòng)容易導(dǎo)致地表潛水流失，破壞地表生態(tài)環(huán)境。分析淺埋煤層對(duì)覆巖移動(dòng)、頂板導(dǎo)水裂隙演化與突水等采動(dòng)損害問題的影響規(guī)律，具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和社會(huì)意義。論文在巖層控制的關(guān)鍵層理論的基礎(chǔ)上，采用理論分析、數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)、物理模擬實(shí)驗(yàn)等方法，就神東礦區(qū)淺埋煤層覆巖移動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了深入研究。本文首先分析了淺埋煤層覆巖關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)分類以及各類關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)的破斷失穩(wěn)特征及其力學(xué)機(jī)理，其次介

2、紹了淺埋煤層分類。以大柳塔1203工作面為例分析了典型淺埋煤層的覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律：頂板基巖沿全厚切落，基巖破斷角度大，破斷直接波及地表，來壓強(qiáng)度大、速度快且來壓期間有明顯的頂板臺(tái)階下沉和動(dòng)載現(xiàn)象，并且工作面上方一般只存在冒落帶和裂隙帶，甚至是“三帶合一”現(xiàn)象；通過對(duì)補(bǔ)連塔煤礦31401工作面的數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)，深入分析了關(guān)鍵層運(yùn)動(dòng)對(duì)導(dǎo)水裂隙演化的影響，得出近淺埋煤層關(guān)鍵層破斷塊體運(yùn)動(dòng)會(huì)出現(xiàn)破斷、回轉(zhuǎn)、反向回轉(zhuǎn)直至穩(wěn)定的過程，主關(guān)鍵層上覆巖體裂隙同樣經(jīng)歷了“產(chǎn)生—發(fā)育—原裂隙閉合—新裂隙產(chǎn)生”的過程；通過榆樹灣20102工作面的物理相似模擬實(shí)驗(yàn)觀測，揭示了榆樹灣近淺埋煤層保水開采的覆

3、巖運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律：近淺埋煤層巖層內(nèi)由于存在兩層老頂關(guān)鍵層，工作面推進(jìn)過程中上方基巖并不是沿全厚切落，而是呈現(xiàn)出一般開采下的“三帶”形式，但老頂關(guān)鍵層的周期性破壞與典型淺埋煤層有相似之處，即老頂主關(guān)鍵層周期性破壞呈現(xiàn)出“砌體梁”結(jié)構(gòu)，老頂關(guān)鍵層破斷巖塊的塊度接近于1，形成了“短砌體梁”結(jié)構(gòu)；通過對(duì)榆樹灣現(xiàn)地表下沉情況和工作面淋水情況的場實(shí)測，對(duì)比分析模擬實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)，二者數(shù)據(jù)與結(jié)論基本一致，從而驗(yàn)證了模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性。這些將對(duì)今后淺埋煤層開采理論研究和工程實(shí)際都有重大意義。關(guān)鍵詞：神東礦區(qū)；淺埋煤層；關(guān)鍵層；開采沉陷；導(dǎo)水裂隙帶高度研究類型：應(yīng)用研究Subject：A

4、nalysisofInfluencesontheBreakingMovementoftheKeyStratainShallowSeamtotheOverburdenMovementSpecialty：MiningEngineeringName：GAOYANG（Signature）Instructor：HuangQingxiang（Signature）ABSTRACTShendongMiningAreaisthelargestmodernenergysourcebaseinourcountry.Therearesomerepresentativecharactersofthi

5、sbase,theyareshallowcoalbedembedding,smalltiltangleandthickloosebedcoveredonit.Besides,cavingminingfacewilleasilycausethelossofphreaticwaterwhichwillbreakuptheecologicalenvironmentoftheterrain.Therewillbegreatacademicinterestandsocialsignificanceoftheanalysiswhichfocusesontheinfluenceofsha

6、llowseamtosomeproblemsofcavingdamagessuchasmovementofoverburdenbed,theevolvementofroofwater-flowingfracture,water-inrushandsoon.Thispaperwhichbasesonthekeystrataofgroundcontrolandusesmethodsoftheoreticalanalysis,numericalsimulationandphysicalexperiments,makeadeepresearchontheshallowseaminS

7、hendongMiningArea.Itfirstlyanalysestheclassificationsofkeystrataandthecharacteroffractureandinstabilityanddynammechanismoftheconstructureofkeystrata,thenitintroducesvarietiesofshallowseam.TheDaliuta1203faceisusedtoresearchthetypicalshallowseamoverburdenmovingr