一、条带开采具有托板情况的最大下沉值的预计方法(论文文献综述)
邢聪聪[1](2021)在《榆神府矿区条带式充填开采地表沉陷预计模型 ——以永乐煤矿为例》文中认为为了预测条带式充填开采所引起的地表下沉情况,为地表构筑物及生态环境保护措施设计提供理论基础,以永乐煤矿为研究对象,通过理论分析计算、数值模拟试验及软件处理相结合的方式,对永乐煤矿条带式充填开采的参数、地表沉陷模型进行研究,取得了如下成果和结论:(1)永乐煤矿条带式充填开采回采工作面宽度为13m,充填工作面宽度为16m,选取水泥、粉煤灰、黄土、风积砂的固体材料质量为2:2:1:4,固体质量浓度为77%的膏体充填材料,作为榆林市永乐煤矿条带式充填开采的参数。(2)条带式充填开采第一阶段,在煤柱-充填体的复合支撑体中,条带煤柱所承受的最大荷载值为3.22MPa,充填条带所承受的最大竖向荷载为1.25MPa。煤层顶板最大下沉值为31.60mm,地表最大下沉值为16mm。条带式充填开采第二阶段,煤柱回采后,第1、第2、第3、第4条带充填体上的应力分别为3.51MPa、4MPa、4MPa、3.51MPa,4条充填条带处煤层顶板的下沉值分别为70mm、80mm、80mm、70mm。回采5条遗留煤柱时,地表最大下沉值为50mm,随着回采条带数的增多其地表沉降的范围也随之增大。(3)条带式充填开采第一阶段,基于弹性地基上的薄板模型,结合概率积分法求得地表下最大沉值为14mm,与数值模拟试验计算结果相比,模型相对误差为12.5%,小于20%,满足一般工程应用。使用条带开采地表沉陷预计方法计算条带式充填开采第二阶段的地表沉陷值为39mm。条带式充填开采最终引起地表最大下沉值为53mm,与数值模拟结果相比,存在3mm的绝对误差,通过模型理论计算地表最大下沉值的相对误差为6%,满足一般工程需要。
王昭舜[2](2020)在《陈家沟煤矿大采深综放开采地表移动变形规律研究》文中提出陈家沟煤矿八采区具有特殊的地质开采条件。开采煤层属于特厚煤层,采用综放开采方式,且开采区地表有大量村庄及建筑设施,因此,展开对陈家沟大采深综放开采地表移动变形规律的研究具有重要的应用价值。为研究大采深综放开采地表移动变形规律,以陈家沟煤矿八采区8512、8513综放工作面地表移动观测数据为基础,研究两个综放工作面开采条件下地表移动变形规律,在此基础上,运用概率积分法构建预计模型,应用观测数据对比拟合修正模型参数,得出在此条件下的概率积分预计参数,研究充分采动条件下地表移动变形规律。通过观测数据拟合修正得出概率积分预计参数:下沉系数η=0.45、主要影响角正切值tanβ=1.79、水平移动系数b=0.3和拐点偏移距S/H=0.05,以及主要角量参数。应用概率积分预计的拟合参数进行开采地表移动变形规律模拟,结果表明:工作面宽深比为0.24时地表属于极不充分采动,工作面宽深比为0.48时地表属于非充分采动状态,工作面宽深比为0.96时地表基本达到充分采动状态,地表经历极不充分—非充分—充分采动状态的演化过程,下沉盆地由的“V型”发育到“碗型”;地表由极不充分采动向非充分采动发育过程中,地表移动值增长较快,沉陷盆地角量变化较大,从非充分采动向充分采动发育过程中,地表沉陷盆地角量变化较小,最大下沉角逐步接近90°。基于关键层理论并结合3DEC数值模拟方法,模拟了多个工作面开采后,关键层断裂失稳与地表移动的关系。结果表明:工作面宽深比为0.24时,关键层2以下的岩层均断裂破坏,关键层2起着控制覆岩沉陷的作用,但是关键层2以上岩层在移动过程中还会出现离层结构,发育到地表的沉陷量小于关键层2的挠曲量;工作面宽深比为0.48时,关键层破断、结构失稳,地表为非充分采动;工作面宽深比为0.96时,覆岩关键层2与其下伏岩层之间的离层闭合,关键层2的铰接结构范围在横向发育,直到完全压实后就不再继续发生下沉。研究结果对陈家沟煤矿“三下”开采具有重要的应用价值。
张铭鑫[3](2020)在《矸石充填开采条带煤柱地表移动规律研究》文中研究指明条带开采是建筑物、水体、铁路下采煤的重要技术手段,但因其采出率较低,造成资源大量的浪费。矸石充填方法作为一种绿色采矿方法,能够有效地控制二次开采地表移动变形,同时解决了井下矸石不上井的难题。以山东某煤矿12采区条带开采面以及遗留煤柱为工程背景,采用现场实测、理论分析、数值模拟、正交试验、概率积分预计等方法对课题进行了研究。基于矿区条带开采的地表移动变形实测资料,分析条带开采地表移动值的一般特征,总结条带开采过程中的地表移动变形一般规律,反分析地表概率积分预计参数。采用数值模拟方法,对开采不同条带面地表与覆岩移动变形、覆岩塑性区分布、覆岩垂直应力分布进行研究,分析条带开采地表及覆岩移动变形规律、覆岩破坏规律。分析了地表最大下沉值与最大水平移动值随条带工作面开采个数的变化关系。阐述了充填开采条带煤柱的基本原理,分析“承重岩层+煤柱+矸石充填体”控制体系的受力特点,建立其力学模型。对二次开采采宽及留设煤柱的尺寸进行了理论分析,并进行了载荷计算。推导出岩层总下沉量计算公式。进行了充填开采条带煤柱数值模拟。对实测数据进行概率积分预计参数反分析,并进行概率积分预计。结果表明地表村庄处于允许破坏范围内,矿用铁路下采煤符合规定。分析出地表最大下沉值与最大水平移动值随充填率增大而减小的关系。采用数值模拟方法,利用正交试验思想进行方案设计,对二次采宽、充填率、充填体强度地表移动变形影响因素进行敏感性分析。在正交试验结果基础上建立回归方程,回归效果显着。
庄艳[4](2020)在《厚砾岩层下条带开采覆岩及地表变形分析》文中研究表明煤炭资源在我国能源领域中长期占据着重要位置,同时,煤炭作为我国主要能源的地位将会在未来相当长的一段时期内不会改变。随着大量的煤炭资源从地下采出,开采所引起的一系列诸如采空区地表沉降变形等负面问题日益突出,以条带煤柱支撑上覆岩层的条带开采是减缓覆岩破坏变形,控制地表沉陷,进而达到保护建(构)筑物和生态环境的一种有效途径。为了有效控制地表的沉陷,研究条带开采上覆岩层与地表变形规律成为了矿井开采迫切需要解决的问题。本文以山东某煤矿为研究背景,结合理论分析、现场实测及数值模拟,研究了厚砾岩层下条带开采覆岩与地表变形规律,主要工作及成果如下:在研究区域布设观测站进行地表移动变形观测工作,通过对该矿区711、713、715条带开采工作面地表变形实测数据进行分析,得到地表变形最大值与岩移参数。根据已有实测数据与地质资料,利用正交试验法与数值模拟法相结合,以走向观测线A最大下沉值为试验指标,对模型中三个代表地层的体积模量、剪切模量、内摩擦角、粘聚力进行参数反演。通过27组试验,确定了一组最优的岩层力学参数。根据关键层理论,判断该矿区覆岩中砾岩为关键层,根据正交试验得到的最优参数,建立了数值模拟模型,利用FLAC3D软件模拟含砾岩层时与无砾岩层时地表移动变形,并研究不同厚度的砾岩层对地表及覆岩移动规律的影响,以及围岩应力场分布规律。将FLAC3D数值模拟和回归分析法结合,模拟砾岩关键层下不同条带开采方案的地表变形,确定了地表最大下沉值、最大水平移动值及下沉率分别与开采深度、开采厚度、采宽、留宽、采留宽(采出率相同)的拟合函数,并分析了多种因素对地表移动规律的影响。
张国建[5](2020)在《巨厚弱胶结覆岩深部开采岩层运动规律及区域性控制研究》文中研究说明随着国家经济战略的西移,西部煤炭资源,尤其是鄂尔多斯盆地东胜煤田深部煤炭资源成为国家重点开发的能源储备。与东部兖州煤田和济宁煤田深部矿区相比,当地表处于非充分采动状态时,同等采动条件下西部东胜煤田深部矿区巨厚弱胶结覆岩下煤炭开采地表下沉明显偏小,现有岩层移动理论无法合理解释其特殊性,给高产高效工作面开采带来了极大的安全隐患,严重制约了巨厚弱胶结覆岩下煤炭资源的大范围开采。本文以东胜煤田营盘壕煤矿为研究对象,通过实验研究弱胶结砂岩的物理力学性能及微观结构结构特征,对比分析东西部深部矿区岩石力学性质、覆岩结构特征和地表移动变形规律的差异,明确导致巨厚弱胶结覆岩深部开采地表下沉偏小的影响因素。然后,利用力学分析、数值模拟和物理模拟手段研究巨厚弱胶结覆岩深部开采地表移动变形规律,上覆岩层运动与破坏特征,并提出巨厚弱胶结覆岩深部开采区域性岩层运动控制方法,具体成果如下:(1)巨厚弱胶结砂岩岩性偏软弱,但岩层整体刚度较大。(1)白垩系志丹群砂岩虽然单轴抗压强度在1020MPa之间、岩性软弱;岩石内部空隙较大,裂隙和节理几乎不发育;胶结物为钙质胶结且不溶于水,胶结物力学性质与岩石颗粒相近;岩层厚度较大、褶皱、断层不发育,使得志丹群砂岩整体刚度较大。(2)直罗组砂岩单轴抗压强度在2040MPa之间、岩性呈中硬;岩石较为致密,裂隙和空洞发育较少;虽然胶结物为粘土矿物,但是不易溶于水;岩层厚度较大、褶皱、断层不发育,使得直罗组砂岩整体刚度较大。(2)东西部深部矿区煤炭开采地表移动变形规律存在明显差异。同等采动条件下,当开采范围较小地表处于极不充分采动,巨厚弱胶结覆岩深部开采岩层运动规律与东部地区坚硬覆岩矿区岩层运动规律相近,巨厚弱胶结覆岩深部开采地表下沉系数明显小于软岩下深部开采。当开采范围较大,采动程度接近甚至达到充分采动时,东部地区深部矿区的地表下沉系数普遍大于西部深部矿区的地表下沉系数,东部地区地表接近充分采动,巨厚弱胶结覆岩地表仍然呈现出非充分采动特征。(3)采动空间对巨厚弱胶结覆岩深部开采地表移动变形规律的影响:当D1/H0>=3,D3/H0>=3时,地表达到充分采动;巨厚弱胶结覆岩深部单工作面开采时,随着走向采动程度的不断增大,走向边界角呈Boltzmann函数迅速减小,下沉系数呈Boltzmann函数增大;巨厚弱胶结覆岩深部多工作面开采时,随着倾向采动程度的不断增大,地表下沉系数呈Boltzmann函数增大,水平移动系数呈正弦函数减小,主要影响角正切呈Boltzmann函数增大;通过数值模拟研究得出了煤层重复采动地表下沉系数、水平移动系数和主要影响角正切与煤层初采相应地表移动参数的关系。(4)覆岩结构变化对巨厚弱胶结覆岩深部开采地表移动变形规律的影响:随着采动程度的增加,巨厚砂岩对上覆岩层移动的控制作用先增强后减弱。营盘壕煤矿巨厚志丹群砂岩控制效应最强时,地表下沉系数减少0.18,减小幅度达到28.2%。覆岩结构中主控制作用结构及亚关键层结构的相对空间距离和相对顺序的变化对地表移动变形规律的影响有明显区别,主关键层结构及亚关键层结构的相对空间距离的变化对地表下沉系数、水平移动系数和主要影响角正切影响较小,主关键层结构及亚关键层结构的相对顺序的变化对地表下沉系数影响较大,对水平移动系数和主要影响角正切影响较小。在论文研究中,主亚关键层相对空间位置变化时,地表下沉系数变化值的最大值为0.09,地表下沉系数增大幅度占地质原型中相应下沉系数的15.8%,变化幅度较小。主亚关键层相对空间顺序变化时,地表下沉系数变化值的最大值为0.31,地表下沉系数增大幅度占地质原型中相应下沉系数的67.4%,变化幅度较大。主关键层结构及亚关键层结构的相对空间距离和相对顺序变化时,水平移动系数和主要影响角正切变化幅度小于20%,变化幅度较小。(5)水平构造应力对巨厚弱胶结覆岩深部开采地表移动变形规律的影响:水平构造应力是导致深部开采影响范围远大于当前认知的主要原因之一,也是导致巨厚弱胶结覆岩深部开采地表下沉较小的主要原因之一。在论文研究中,营盘壕煤矿多工作面开采时,当水平构造应力达到2倍垂直应力时,地表下沉系数减小值最大达到0.49,减小幅度达到61.3%,SW值最大增加1110m,增加幅度达到205.6%,SU值最大增加1710m,增加幅度达到247.8%。(6)采用基于等比数列修正的位移视差法单目视觉近景摄影测量技术监测相似材料模型,测量精度约为0.47mm。提出了深部开采叠合式相似材料模拟新思路及单双目近景摄影测量联合监测新方法,克服了常规相似材料模拟研究深部开采岩层运动问题的局限性,为研究深部开采采区多工作面采动联合影响、甚至是多采区采动联合影响的区域变形的动态发育过程提供了新的思路和技术支持。(7)巨厚弱胶结覆岩破坏模式呈―梁-拱壳‖式破坏,破坏边界呈拱形裂隙,随着开采范围不断扩大逐渐由完整―拱壳‖式破坏转变为―半拱壳‖式破坏。随着单层厚度的增大,厚层弱胶结砂岩破坏模式由“拱壳”式破坏向“拱壳-梁-拱壳”式破坏转变。巨厚弱胶结砂岩发生“拱壳-梁”式破坏前,其运动过程表现出明显的时间相关性,之后,其运动过程时间相关性消失,表现出随采随沉的特征。由于巨厚志丹群砂岩的“拱壳-梁-拱壳”式破坏模式,巨厚弱胶结覆岩深部多工作面开采地表呈跳跃式下沉。(8)论文结合关键层理论、岩梁理论和随机介质的颗粒体介质理论模型,揭示了厚层弱胶结砂岩和水平构造应力影响巨厚弱胶结覆岩深部开采岩层运动规律的作用机理,为合理解释巨厚弱胶结覆岩深部开采地表下沉明显偏小和深部开采影响范围较广提供了理论依据。结合岩梁理论和压力拱理论,分析了巨厚弱胶结覆岩破坏模式,推导了岩梁任意截面上任意点的拉应力和剪应力方程,建立了拱迹线任意截面的弯矩、剪力和轴力平衡方程。(9)提出了基于主关键层的巨厚弱胶结覆岩深部煤炭部分充填开采地表沉陷控制及能量积聚降低方法。通过研究影响基于主关键层的巨厚弱胶结覆岩深部煤炭部分充填开采地表沉陷控制及能量聚集降低效果的影响因素和响应规律,认为各影响因素对基于主关键层的部分充填开采岩层移动控制效果的影响程度从大到小依次为:垮落工作面宽度>充填率>区段煤柱宽度>充填工作面宽度;对基于主关键层部分充填开采能量积聚的影响程度从大到小依次为:区段煤柱宽度>充填率>垮落工作面>充填工作面宽度。通过分析基于主关键层的部分充填开采的充填工作面复合充填体和上覆岩层的应力分布特征,指出基于主关键层的部分充填开采控制机理是复合充填体与主要关键层结构之间的协同作用。该论文有图185幅,表184个,参考文献163篇。
宫亚强[6](2020)在《岩层移动的数据密集型数值建模方法研究》文中进行了进一步梳理大数据时代和煤炭精准开采背景下,充分利用地质勘探数据和岩样力学测试数据实现岩层移动的精细化分析、精准化控制是岩层移动问题研究的重要趋势,对于践行煤炭精准开采构想具有重要的实践意义,对于提高开采沉陷预测的可靠性与精准度也具有重要的理论与工程指导意义。针对岩层移动数值模拟中过度简化岩层结构和物理力学性质变化导致的数值模拟精度较低问题,本文以地质勘探数据和岩样力学测试数据密集型利用为思想指导,采用文献研判、正交试验、理论分析、数值模拟等方法,探讨了地层数据密集程度分级(L0级L4级)、地层数据密集型数值计算框架等基本问题,研发了岩层移动3DEC数据密集型建模软件,研究并多角度验证了岩层移动L2级数据密集型数值建模理论方法。本文取得的主要研究认识、研究成果和研究结论如下:(1)岩层移动数值建模存在对地质原型的过度简化问题,在分析岩层移动问题时有必要进行数据密集型数值模拟;岩层移动计算相关数据的类型和体量是时间相关的,不同时期会表现出不同的数据利用特征;依据当前地质勘探和地层岩样物理力学测试数据的规模,可以将地层数据分为L0L4五个表征不同数据利用特征的级别,而当前岩层移动数值模拟的数据利用密集度在L0级到L2级之间。(2)岩层移动数据密集型数值计算框架可由四个部分组成:数据层、逻辑决策层、软体实现层和计算力学运算层;岩层移动L2级数据密集型数值计算框架可由四个部分组成:L2级数据密集型覆岩结构模型、L2级岩体物理力学参数估算、数据密集型数值计算前处理软件和ITASCA岩层移动分析解决方案。(3)构建了L2级数据密集型覆岩结构模型和L2级数据密集型岩体物理力学参数估算方法。L2级数据密集型覆岩结构是由水平向NURBS曲面和竖直向平面切割地质体形成的“结构体-结构面”组合模型,其中水平向曲面以沉积结构面为主,竖直向平面以潜在的岩层破断面为主;L2级数据密集型岩体物理力学参数估算是通过运用岩层地质描述类比分析、地质描述—物理力学参数统计分析、GSI指标分析和正交试验参数反演综合确定的。(4)研发了适用于L2级数据密集型覆岩结构模型的数据密集型3DEC建模器,实现了水平向曲面和竖直向破断面的自动化建模,能够大幅提高L2级数据密集型3DEC建模的效率;基于VB.NET语言,给出了关键层模块、NURBS曲线模块与3DEC网格输出模块的详细算法。(5)在FLAC3D计算框架下,L2级数据密集型覆岩结构模型和L2级数据密集型岩体物理力学参数估算方法具备合理性与有效性。以营盘壕煤矿2201工作面为例进行的FLAC3D模拟分析表明:在不校正岩体物理力学参数的条件下,相较于基于传统建模方法(CMM)的FLAC3D预测结果,基于数据密集型建模方法(DSMM)的FLAC3D沉陷预测结果具备明显的优势:1)最大下沉值预测相对误差平均降低了93.7%;2)70个点的下沉值预测中误差降低了39.0%。经过岩体物理力学参数校正后,相较于基于CMM的FLAC3D预测结果,基于DSMM的FLAC3D沉陷预测结果仍具备明显的优势:1)最大下沉值预测相对误差平均降低了63.3%;2)70个点的下沉值预测中误差降低了13.8%。(6)在3DEC计算框架下,L2级数据密集型覆岩结构模型和L2级数据密集型岩体物理力学参数估算方法仍具备合理性与有效性。以营盘壕煤矿2201工作面为例进行的3DEC模拟分析表明:1)提高数据密集度等级能够显着的提高3DEC最大下沉值预测精度和覆岩裂隙发育高度预测精度;2)竖直向结构面间距对3DEC预测结果具有显着的影响,不能简单的将竖直向结构面间距等同于岩层厚度;3)L2级数据密集型覆岩结构模型中竖直向结构面间距确定方法能够显着提高3DEC预测结果的精准度。该论文有图76幅,表24个,参考文献224篇。
刘贵[7](2020)在《宽条带全柱开采覆岩破坏机理及地表沉陷规律研究》文中指出宽条带全柱开采是在宽条带开采理论的基础上,结合全柱开采的特点,发展起来的一种解放“三下”压煤的重要措施,近年来得到了一定的应用。本文在宽条带全柱开采研究现状的基础上,结合力学分析、地表水平变形的理论分析、3DEC数值模拟、相似材料试验模拟及实测研究,对宽条带全柱开采的理论依据、实现原理及适用条件进行了深入研究,对宽条带全柱开采的各阶段的覆岩破坏特征进行了理论和模拟研究,并对煤柱工作面回采顺序的优化进行研究。以上研究对促进宽条带全柱开采理论、技术的应用和发展、更好的解放“三下”压煤、提高煤炭资源回收率等方面具有理论和实际意义。论文取得的主要研究成果包括以下方面:(1)研究了采动影响覆岩的空间分布及对应的地表下沉、水平变形的变化规律,采动影响的时间规律,以及采动附加应力随时间释放特点等岩层移动时空理论,在以上基础上,对宽条带全柱开采过程中不同阶段的水平变形特征进行分析,为宽条带全柱开采的实现奠定了理论基础。(2)分析了一定地质采矿条件下宽条带全柱开采的适用条件的主要影响因素,得出下沉和动态水平拉伸变形是两个关键因素,并推导出了近水平煤层和(缓)倾斜煤层宽条带全柱开采适用条件的关系表达式。(3)根据覆岩破坏特征,分析了煤柱工作面开采过程中顶板结构演化规律,建立了条带煤柱工作面回采前顶板结构力学模型,并推导出其初次破断距计算公式,在此基础上,提出宽条带全柱开采由于垮落岩块大小不均匀,地表下沉量小于工作面顺序开采的观点,通过实测数据、数值模拟结果分析进行了验证,结果相吻合。(4)根据3DEC数值模拟,分析了在(缓)倾斜煤层下,宽条带全柱开采上下开采边界覆岩的破坏形式,开采下边界的岩层旋转弯曲下沉明显,以剪切破坏为主,岩层裂缝角随着煤层倾角的增大而逐渐减小,且减小的幅度逐渐增大;开采上边界岩层以拉伸破坏为主,断裂角则随着煤层倾角的增大而逐渐增大。并得出断裂角随煤层倾角的变化关系表达式。(5)通过理论分析,在全柱开采阶段不能同时回采所有的煤柱工作面时,为了更好的控制阶段性的静态变形对受护体的影响,提出了煤柱工作面开采顺序优化准则,为宽条带全柱开采技术的推广应用提供了理论基础。(6)从实测及数值模拟、相似材料模拟试验结果可知,根据地表下沉量分析,在回采一个煤柱工作面后下沉系数依然较小,从侧边说明回采一个煤柱工作面后形成的阶段性的地表静态变形也不大,并在实测结果地表变形分析得以验证,此时的静态变形有部分发生在地表受护体范围内。根据宽条带全柱开采完成后地表变形呈现方式,再有效结合煤柱工作面开采顺序优化准则,可实现宽条带全柱开采的推广应用。
贾林刚[8](2020)在《风积砂膏体充填开采覆岩移动与地表沉陷机理研究及应用》文中认为长壁膏体充填开采是一种重要的开采工艺,可有效改善矿区环境,降低开采对水资源、土地资源的破坏,有效保护地面建筑物的安全使用,本论文针对我国西北地区地面风积砂分布广泛、煤炭资源丰富的特点,研究了风积砂膏体充填材料的力学性能、长壁膏体充填开采充填步距、不同充填率覆岩破坏特征、顶板位移控制因素等相关问题,特别是对膏体充填步距进行了较深入的探讨,着重对长壁充填开采岩层移动及地表沉陷的关键问题进行了相关基础研究。论文采用理论分析、实验室试验、物理模拟和数值分析、现场工程实际应用等方法开展了相关研究,针对风积砂膏体长壁充填开采的具体问题,主要对以下内容进行了研究:(1)以弹性地基梁理论为基础,建立了长壁充填开采直接顶弹性地基岩梁简化力学模型,推导得出了顶板不同区域的位移方程和支撑力方程。同时,把顶板岩梁力学模型进行了等效转化,在此基础上根据充填体随充填时间延续强度逐渐增强的力学性能,结合顶板位移方程,推导得出了顶板的最大跨距,以及顶板最大跨距、控顶距和充填步距间的数学关系式,进而得出了最大充填步距。(2)按照初凝充填体能够自立稳定的条件,以及在覆岩压力和自重作用下呈现塑性区和弹性区共同承载的受力特性,采用威尔逊约束理论和SMP应力屈服准则,推导得出了充填体的最小充填步距理论计算公式。通过榆阳煤矿长壁充填开采实例分析,计算得出了该条件下的充填步距的理论值为2.839.5m,从而确定了该矿的合理充填步距。(3)研究了长壁充填开采条件下,不同充填率的覆岩破坏范围、岩层位移规律和应力演化特性,采用数值模拟和相似模拟相结合的方法,研究得出覆岩破坏程度和裂隙发育范围与充填率密切相关,充填率较高时,裂隙发育分布于低位岩层中,岩层位移集中发生在直接顶及其邻近岩层,覆岩比较完整,呈现整体弯曲变形;充填开采也会在工作面前后煤柱出现不同程度的应力集中,充填率高时,应力集中系数小,影响范围较小;充填率低时,应力集中系数大,影响范围较大。同时对垮落法开采和完全充填开采进行了对比研究分析,得到覆岩破坏与工作面推进距离之间的关系以及地表移动变形规律:垮落法开采时,在达到最大破坏高度前,覆岩破坏范围与工作面推进距离呈线性相关,工作面前方煤壁压剪破坏严重,工作面顶板呈现张拉应力破坏区,并最终垮落,形成垮落带;完全充填法开采时,覆岩拉剪破坏只存在于直接顶和煤层底板中,并未波及老顶覆岩,地表及覆岩随着充填体的承载作用渐强,呈整体缓慢下沉移动特征。研究分析得到,充填率与地表移动变形值之间存在非线性对应关系:地表下沉系数与充填率成幂函数关系,水平变形和倾斜最大值与充填率之间呈对数函数关系。(4)分析了长壁充填开采顶板覆岩位移和地表沉陷的主要影响因素,充填开采顶板位移主要由采空区充填前的覆岩顶板下沉位移、充填体欠接顶量和充填料浆膏体的析水压缩下沉量三部分组成,充填步距、充填率、充填体的弹性模量、充填体压缩率和压缩量以及覆岩载荷、强度、采深、采厚、煤层倾角等充填体的力学参数和地质采矿条件是影响覆岩下沉位移及地表沉陷变形的主要因素。研究了地表移动变形与井下顶板位移之间的相互关系,通过井上下移动变形协同考虑,可采用调整充填步距的方法控制顶板位移,从而达到保护地面建筑物的目的和效果。(5)按照榆阳煤矿的地质采矿条件,分析地面建筑物的结构特性及变形限值条件,建立起了井下顶板位移、充填步距与地面位移变形值之间的数学关系。根据研究成果设计了榆阳煤矿2307工作面充填开采工艺技术参数并设置了地表移动观测站,观测总结了地表移动数据和充填开采地表沉陷规律,理论研究结合工程实践表明,风积砂长壁充填开采可有效降低井下工作面采动影响,能够达到保护地面建筑物安全使用的目的。
李飞帆[9](2019)在《遗留条带煤柱膏体充填置换开采覆岩及地表移动变形规律研究》文中提出长期以来我国中、东部矿区村庄下压煤多采用条带法进行煤层开采,几十年形成的呆滞储量超过10亿t,这些遗留条带煤柱如何安全高效地回收已成为中、东部煤矿可持续发展的关键。在条带开采的基础上利用充填开采技术将遗留的条带煤柱进行资源回收,不仅解放了大量煤炭资源,还减少了充填成本,最终控制地表的沉降。然而条带开采使覆岩及地表已经经历过一次采动影响,对遗留条带煤柱进行充填置换开采后将会产生二次采动影响。因此,覆岩及地表的二次变形规律和长期稳定条件已成为研究充填置换开采的关键。本文以岱庄煤矿2300采区为研究背景,综合理论分析、相似材料模拟、数值模拟以及现场实测等手段,对遗留条带煤柱膏体充填置换开采覆岩及地表二次移动变形规律进行研究。主要研究内容及结论如下:(1)基于弹性力学和托板理论,建立了充填置换开采围岩稳定力学模型,通过理论推导得出充填体所受载荷与关键岩层参数之间的力学关系表达式,最终得到关键岩层稳定时充填体设计强度并给出了关键岩层是否破断的公式判据。(2)通过室内相似材料模拟研究可知对遗留条带煤柱充填置换开采后,原先稳定的覆岩结构开始二次运动,导致条带采空区顶板发生活化垮落,充填工作面顶板也发生沉降,最终顶板与充填体达到新平衡状态,充填体与护巷煤柱形成稳定共同支撑体对覆岩进行支撑;待模型经二次采动影响稳定后观察可知,在距煤层顶板20cm处发现关键岩层,以该岩层为界产生离层,关键岩层以下岩层呈波浪状破坏,以上岩层整体发生弯曲下沉;遗留条带煤柱充填置换开采后,整体覆岩的下沉量均有所增加,但随着高度的增高下沉量逐渐变小。(3)通过FLAC3D数值模拟对理论推导结论进行补充和验证,综合分析了覆岩及地表受二次采动影响后的运动变化情况,得出遗留条带煤柱充填置换开采后采区边界实体煤处应力较条带开采应力升高,且充填体内部处于三向受力状态,护巷煤柱处产生了较大的应力集中,并且大于边界煤柱处所受应力;条带采空区失稳活化后,顶板拉断破坏高度增大,两侧剪切破坏深度增加,塑性区范围变大;随着充填体强度的增大对地表沉降的控制效果越佳,地表产生连续缓沉盆地,表明充填置换开采对地表的下沉有较好的控制作用,可以保护地表建筑不受破坏,且地表下沉量随着充填体强度的增加成非线性下降关系。(4)通过对充填置换工作面地表岩移观测结果分析得出,倾向测线最大下沉量为271mm,水平变形值0.395mm/m,曲率值0.009mm/m和倾斜值0.796mm/m,均小于地表建筑物I级破坏程度,保证了地表建(构)筑物安全稳定。
许章平[10](2019)在《深部条带开采变形监测数据分析及地表和覆岩移动规律研究》文中进行了进一步梳理随着人们对于煤炭资源需求量的日益增加,部分矿井已经进入深部开采阶段。深部开采地表和覆岩变形规律与浅部相比有明显的不同,因此对深部开采预测方法及沉陷规律的研究具有重要的理论和实际意义。本文以山东某矿为研究背景,构建了深部开采地表沉降预测方法,并在理论分析、现场实测以及数值模拟的基础上研究了深部开采地表和覆岩移动规律,为深部开采地表沉陷预测提供了技术方法。主要工作和成果有:(1)基于山东某矿深部条带开采地表移动变形实测资料,采用小波阈值去噪理论对地表移动实测数据进行去噪处理。在充分认知混沌预测模型重要性的基础上,分析了两重要重构参数的求取方法,针对原有算法的不足提出了改进,实现了两重构参数的精确、快速求解。(2)根据所求的重构参数,使用小数量法对该时间序列进行混沌特性判别,最后建立加权一阶局域预测模型以及RBF神经网络预测模型,结果表明RBF神经网络预测模型预测精度高于加权一阶局域预测模型预测精度。(3)以山东某矿地质采矿条件为研究背景,使用FLAC3D件模拟计算了不同开采方案的地表变形值,对各方案数值模拟结果使用MATLAB分析得出地表最大下沉值、最大水平移动值以及下沉率分别与采厚、采长、采宽、采深、不同采、留宽之间的函数关系。使用FLAC3D软件模拟分析不同数目条带开采工作面上覆岩层垂直应力分布规律以及工作面推进不同长度时不同层位覆岩下沉值,最后得出随条带开采数目的增多应力值逐渐增大。随着开采工作面开采长度的增大覆岩下沉量逐渐增大,相同工作面推进长度,越靠近采空区的岩层下沉量越大。(4)考虑山东某矿研究区域内上覆岩层有岩浆岩侵入体,对岩浆岩侵入区域,首先进行关键层判别,然后使用该区域地层组合以及力学参数,运用关键层理论对岩浆岩下地表移动规律进行了数值模拟分析。得出其他条件均相同的情况下岩浆岩侵入区域地表下沉值小于无岩浆岩侵入区域地表下沉值,本文研究成果深刻解释了深部条带开采地表及覆岩移动规律,为实现矿区安全开采奠定了基础。
二、条带开采具有托板情况的最大下沉值的预计方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、条带开采具有托板情况的最大下沉值的预计方法(论文提纲范文)
(1)榆神府矿区条带式充填开采地表沉陷预计模型 ——以永乐煤矿为例(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 采煤沉降控制技术研究现状 |
1.2.2 采煤沉陷预测研究现状 |
1.3 研究内容与研究方法 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.4 技术路线 |
2 研究区概况 |
2.1 研究区基本情况 |
2.1.1 研究区概况 |
2.1.2 地质环境条件 |
2.1.3 矿山开采历史 |
2.2 含煤地层特征 |
2.3 本章小结 |
3 条带式充填开采参数研究 |
3.1 煤层顶板覆岩关键层与破断距计算 |
3.2 留设煤柱宽度与充填条带宽度理论计算 |
3.2.1 条带煤柱极限强度理论计算 |
3.2.2 条带煤柱塑性区宽度理论计算 |
3.2.3 煤柱留设宽度理论计算 |
3.3 充填材料力学实验及充填条带强度理论计算 |
3.3.1 充填体力学参数试验 |
3.3.2 充填条带应力分析 |
3.4 本章小结 |
4 条带式充填开采地表变形数值模拟研究 |
4.1 条带式充填开采数值模拟模模型建立 |
4.2 条带式充填开采地表变形数值模拟结果及规律分析 |
4.2.1 条带开采煤柱应力分布及覆岩移动规律 |
4.2.2 条带式充填开采第一阶段覆岩应力分布及变形规律 |
4.2.3 条带式充填开采第二阶段覆岩应力分布及变形规律 |
4.3 本章小结 |
5 条带式充填开采地表沉陷预计模型 |
5.1 条带式充填开采第一阶段地表沉陷模型 |
5.1.1 条带式充填开采第一阶段煤层顶板力学模型 |
5.1.2 条带式充填开采第一阶段覆岩及地表变形预计模型 |
5.2 条带式充填开采第二阶段地表沉陷模型 |
5.3 条带式充填开采地表沉陷预计模型 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(2)陈家沟煤矿大采深综放开采地表移动变形规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题的背景 |
1.2 研究的意义 |
1.3 国内外研究现状及发展 |
1.3.1 地表沉陷国内外研究现状 |
1.3.2 大采深综放开采地表移动规律研究现状 |
1.3.3 极不充分与非充分采动地表移动规律研究现状 |
1.3.4 岩层控制理论研究现状 |
1.4 研究内容 |
1.5 研究方法及技术路线 |
1.5.1 研究方法 |
1.5.2 技术路线 |
2 采区地质采矿条件及影响地表移动因素分析 |
2.1 矿井简介 |
2.1.1 地表地形 |
2.1.2 地质特征 |
2.1.3 煤层赋存 |
2.1.4 开采现状 |
2.2 影响地表移动变形的主要因素分析 |
2.3 本章小结 |
3 地表移动观测分析 |
3.1 观测站及观测线设计 |
3.2 地表移动观测成果分析 |
3.2.1 地表岩移参数 |
3.2.2 概率积分参数 |
3.2.3 8512工作面地表移动观测数据分析 |
3.2.4 8513工作面地表移动观测数据分析 |
3.3 本章小结 |
4 覆岩移动变形规律 |
4.1 覆岩结构理论分析 |
4.1.1 关键层力学模型建立 |
4.1.2 关键层位置计算 |
4.1.3 关键层破断判定 |
4.1.4 覆岩最大挠度计算 |
4.1.5 各岩层最大下沉空间计算 |
4.1.6 “三带”高度理论确定 |
4.2 基于3DEC的数值模拟实验 |
4.2.1 实验目的 |
4.2.2 模拟实验数据分析 |
4.2.3 数值模拟几何模型建立 |
4.3 数值模拟结果分析 |
4.3.1 8512工作面模拟结果分析 |
4.3.2 8513工作面模拟结果分析 |
4.3.3 模拟数据与实测数据对比分析及回归分析 |
4.3.4 8511工作面模拟结果分析 |
4.3.5 8514工作面模拟结果分析 |
4.3.6 工作面模拟开采后参数计算 |
4.4 本章小结 |
5 概率积分法预计地表移动变形 |
5.1 概率积分法预计模型 |
5.2 概率积分预计参数拟合 |
5.3 地表移动变形预计 |
5.4 地表移动变形对比分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(3)矸石充填开采条带煤柱地表移动规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究方法及技术路线 |
2 条带开采地表移动变形分析 |
2.1 矿区概况 |
2.2 1205、1206、1207工作面概况 |
2.3 条带开采地表实测资料分析 |
2.4 本章小结 |
3 条带开采数值模拟 |
3.1 数值模型的建立 |
3.2 覆岩与地表移动变形规律 |
3.3 覆岩塑性区分布规律 |
3.4 覆岩垂直应力分布规律 |
3.5 不同条带个数地表移动变形规律 |
3.6 本章小结 |
4 充填开采条带煤柱控制机理 |
4.1 充填开采条带煤柱原理 |
4.2 尺寸设计及载荷计算 |
4.3 岩层下沉量计算 |
4.4 本章小结 |
5 充填开采条带煤柱地表移动规律 |
5.1 充填条带煤柱地表实测分析 |
5.2 充填条带煤柱数值模拟分析 |
5.3 地表概率积分法预计分析 |
5.4 不同充填率地表移动变形分析 |
5.5 本章小结 |
6 充填条带煤柱正交试验 |
6.1 充填开采地表移动变形因素分析 |
6.2 正交试验设计 |
6.3 正交试验结果分析 |
6.4 多因素回归分析 |
6.5 本章小结 |
7 主要结论及展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(4)厚砾岩层下条带开采覆岩及地表变形分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容及方法 |
2 矿区概况及地表移动观测 |
2.1 矿井概况 |
2.2 工作面及观测站布设 |
2.3 工作面地表变形观测 |
2.4 实测数据分析 |
3 力学参数反演分析 |
3.1 正交试验理论简介 |
3.2 正交试验设计 |
3.3 试验结果分析 |
3.4 本章小结 |
4 厚砾岩层对覆岩及地表变形规律影响分析 |
4.1 覆岩关键层的判定 |
4.2 矿区砾岩对地表移动规律的影响 |
4.3 不同厚度的砾岩对地表移动规律的影响 |
4.4 不同厚度的砾岩对覆岩移动规律的影响 |
4.5 本章小结 |
5 顾及砾岩关键层的条带开采地表移动影响因素分析 |
5.1 开采深度对地表移动规律的影响 |
5.2 开采厚度对地表移动规律的影响 |
5.3 采出率相同时采、留宽对地表移动规律的影响 |
5.4 采宽对地表移动规律的影响 |
5.5 留宽对地表移动规律的影响 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 存在不足及展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(5)巨厚弱胶结覆岩深部开采岩层运动规律及区域性控制研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.4 研究目标 |
1.5 研究方法和技术路线 |
1.6 本章小结 |
2 巨厚弱胶结覆岩深部开采地表移动变形特殊性分析 |
2.1 营盘壕煤矿地质概况 |
2.2 弱胶结砂岩物理力学性能及物理结构特征 |
2.3 巨厚弱胶结覆岩深部开采地表下沉偏小异常现象分析 |
2.4 本章小结 |
3 巨厚弱胶结覆岩深部开采地表移动变形规律数值模拟研究 |
3.1 数值模拟研究方法概述 |
3.2 巨厚弱胶结覆岩深部开采数值模型建立 |
3.3 巨厚弱胶结覆岩深部开采地表移动变形影响因素及响应规律 |
3.4 本章小结 |
4 巨厚弱胶结覆岩深部开采岩层移动规律及破坏特征研究 |
4.1 相似材料模拟研究思路 |
4.2 深部开采大尺寸相似材料模型监测方法 |
4.3 相似材料配比的确定 |
4.4 相似材料模型实验设计 |
4.5 相似材料模型监测 |
4.6 相似材料模型岩层运动规律及破坏特征分析 |
4.7 巨厚弱胶结覆岩深部开采覆岩破坏规律数值模拟研究 |
4.8 本章小结 |
5 巨厚弱胶结覆岩深部开采岩层移动力学分析 |
5.1 巨厚弱胶结覆岩深部开采岩层移动过程分析 |
5.2 水平构造应力影响巨厚弱胶结覆岩运动的作用机理分析 |
5.3 巨厚弱胶结覆岩深部开采上覆岩层破坏模式力学分析 |
5.4 本章小结 |
6 巨厚弱胶结覆岩深部开采区域性岩层移动控制方法及影响因素分析 |
6.1 巨厚弱胶结覆岩深部开采能量积聚演化规律 |
6.2 巨厚弱胶结覆岩深部开采区域性岩层移动及地表沉陷控制方案设计 |
6.3 基于主关键层的巨厚弱胶结覆岩深部部分充填开采岩层移动和能量积聚控制效果主要影响因素研究 |
6.4 不同开采方式岩层移动和能量积聚控制效果对比分析 |
6.5 基于主关键层的部分充填开采控制机理 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 不足及展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)岩层移动的数据密集型数值建模方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 名词解释 |
1.2 研究背景与意义 |
1.3 研究现状 |
1.4 存在的问题与不足 |
1.5 主要研究内容及技术路线 |
1.6 本章小结 |
2 岩层移动的数据密集型数值建模概述 |
2.1 岩层移动数据密集型数值建模的必要性 |
2.2 岩层移动数值建模的数据源与数据密集度分级 |
2.3 岩层移动数据密集型数值计算框架与原理 |
2.4 岩层移动L2级数据密集型数值建模的特征 |
2.5 本章小结 |
3 L2级数据密集型覆岩结构模型 |
3.1 采场覆岩结构研究现状分析 |
3.2 L2级数据密集型采场覆岩结构模型建模思路 |
3.3 有效钻孔的确定与子区域划分 |
3.4 水平向结构面确定 |
3.5 竖直向结构面的确定 |
3.6 本章小结 |
4 L2级数据密集型岩体物理力学参数估算 |
4.1 岩体力学参数确定的研究现状分析 |
4.2 L2级数据密集型岩体物理力学参数估算思路 |
4.3 营盘壕煤矿覆岩地质描述与物理力学参数统计关系 |
4.4 结构面力学参数的估算 |
4.5 本章小结 |
5 岩层移动的L2 级数据密集型FLAC3D数值模拟 |
5.1 FLAC3D模拟岩层移动现状分析 |
5.2 营盘壕煤矿地质采矿条件概况 |
5.3 传统FLAC3D建模与数据密集型FLAC3D建模流程对比 |
5.4 营盘壕煤矿FLAC3D数值模型的建立 |
5.5 FLAC3D预测地表沉陷的高估效应 |
5.6 营盘壕煤矿地表沉陷预测值与实测值对比分析 |
5.7 本章小结 |
6 岩层移动的L2级数据密集型3DEC数值模拟 |
6.1 岩层移动3DEC/UDEC数值建模现状分析 |
6.2 数据密集型3DEC建模器的设计与开发 |
6.3 数据密集度对3DEC建模结果的影响 |
6.4 数据密集度对岩层移动的影响 |
6.5 本章小结 |
7 结论及展望 |
7.1 主要工作与结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)宽条带全柱开采覆岩破坏机理及地表沉陷规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 论文研究目的和意义 |
1.2 覆岩破坏机理及地表移动沉陷理论研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 国内外建筑物下压煤开采技术研究 |
1.3.1 井下采矿措施 |
1.3.2 地面建筑物保护措施 |
1.3.3 覆岩离层注浆措施 |
1.4 条带开采及全柱开采研究现状 |
1.4.1 条带开采研究现状 |
1.4.2 全柱开采研究现状 |
1.4.3 宽条带全柱开采研究现状 |
1.5 问题的提出及本文研究的主要内容 |
1.5.1 问题的提出 |
1.5.2 主要研究内容 |
1.6 研究方法与技术路线 |
1.6.1 研究方法 |
1.6.2 技术路线 |
2 宽条带全柱开采理论基础及实现原理 |
2.1 采动影响的空间-时间规律分析 |
2.1.1 采动影响的空间分布特征 |
2.1.2 采动影响的时间分析 |
2.2 宽条带全柱开采实现原理 |
2.2.1 宽条带全柱开采的理论依据 |
2.2.2 宽条带全柱开采的实现原理 |
2.3 宽条带全柱开采的适用条件 |
2.3.1 适用条件的主要影响因素分析 |
2.3.2 适用条件的关系表达式 |
2.4 本章小结 |
3 宽条带全柱开采工作面基本顶破断规律 |
3.1 关键层(基本顶)的判别 |
3.2 工作面布置方向结构演化规律 |
3.2.1 工作面常规(顺序)正常开采顶板演化规律 |
3.2.2 宽条带全柱开采时工作面顶板结构演化规律 |
3.3 宽条带工作面和煤柱工作面破断距变化规律及影响因素 |
3.4 本章小结 |
4 宽条带全柱开采地表移动规律实测研究 |
4.1 矿井概况 |
4.1.1 坪湖煤矿地质采矿条件 |
4.1.2 地面村庄概况及房屋抗变形能力分析 |
4.1.3 井下开采区工作面布置情况 |
4.1.4 工作面开采过程 |
4.2 宽条带全柱开采地表移动变形实测分析 |
4.2.1 地表移动观测站布置与观测 |
4.2.2 观测取得的资料 |
4.2.3 地表移动参数的求取 |
4.2.4 地表变形分析 |
4.3 本章小结 |
5 宽条带全柱开采3DEC数值模拟研究 |
5.1 3DEC程序简介 |
5.2 数值模拟模型建立 |
5.2.1 模型尺寸及块体大小 |
5.2.2 数值模拟实验参数 |
5.2.3 数值计算方法 |
5.2.4 数值模拟方案 |
5.3 覆岩破坏特征研究 |
5.3.1 顺序开采顶板覆岩的破坏特征分析 |
5.3.2 宽条带全柱开采覆岩破坏特征分析 |
5.3.3 煤层倾角对宽条带全柱开采覆岩破坏特征影响分析 |
5.4 地表沉陷规律研究 |
5.4.1 地表沉陷量值分析 |
5.4.2 地表沉陷范围分析 |
5.5 本章小结 |
6 相似材料模拟试验研究 |
6.1 相似模拟试验原理 |
6.2 相似模拟试验设计 |
6.2.1 试验目的 |
6.2.2 模型参数确定 |
6.2.3 模型位移监测点布设 |
6.2.4 试验设备 |
6.2.5 试验步骤 |
6.3 模型开挖方案及观测内容 |
6.3.1 开挖方案 |
6.3.2 覆岩破坏特征分析 |
6.3.3 岩层地表移动规律分析 |
6.4 本章小结 |
7 煤柱工作面回采顺序优化研究及应用 |
7.1 煤柱工作面回采顺序优化理论分析 |
7.1.1 近水平煤层煤柱工作面回采顺序优化 |
7.1.2 (缓)倾斜煤层煤柱工作面回采顺序优化 |
7.2 工业试验应用 |
7.2.1 概况 |
7.2.2 前徐大坡村庄煤柱宽条带全柱开采设计 |
7.2.3 煤柱工作面开采顺序优化 |
7.3 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)风积砂膏体充填开采覆岩移动与地表沉陷机理研究及应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题的目的与研究意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.3 膏体充填开采技术特点及存在的主要问题 |
1.4 本论文主要研究内容与研究方法 |
第2章 风积砂膏体材料工程力学性能研究 |
2.1 充填膏体流动性研究 |
2.2 充填膏体强度特性试验研究 |
2.3 本章小结 |
第3章 充填开采顶板移动变形机理研究 |
3.1 充填开采覆岩破坏力学模型建立及分析 |
3.2 最大充填步距的理论推导 |
3.3 最小充填步距的理论推导 |
3.4 充填体稳定性影响因素分析 |
3.5 组合顶板载荷分析 |
3.6 控顶区顶板稳定性分析 |
3.7 榆阳2307 工作面工程实例计算 |
3.8 本章小结 |
第4章 充填开采覆岩破坏规律研究 |
4.1 覆岩破坏的相似模拟分析研究 |
4.2 充填开采与垮落法管理顶板覆岩破坏数值分析对比 |
4.3 本章小结 |
第5章 长壁充填开采地表沉陷影响因素分析研究 |
5.1 充填开采控制顶板位移物理参数因素分析 |
5.2 充填步距对顶板位移的影响 |
5.3 不同充填率地表沉降规律分析 |
5.4 地表建构筑物与顶板位移协同变形分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 风积砂长壁膏体充填开采控制地表实例分析 |
6.1 榆阳煤矿基本情况介绍 |
6.2 充填工作面的布置及充填工艺概述 |
6.3 地面建(构)筑物情况 |
6.4 地表移动变形实测及分析 |
6.5 充填开采沉陷计算 |
6.6 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(9)遗留条带煤柱膏体充填置换开采覆岩及地表移动变形规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
2 充填置换开采覆岩变形机理研究 |
2.1 遗留条带煤柱承载能力确定 |
2.2 充填置换开采力学模型建立 |
2.3 充填置换开采关键岩层变形分析 |
2.4 本章小结 |
3 充填置换开采覆岩变形特征试验研究 |
3.1 试验方案与模型铺设 |
3.2 试验结果与分析 |
3.3 本章小节 |
4 充填置换开采覆岩及地表移动变形数值模拟研究 |
4.1 FLAC~(3D)5.0数值模拟软件简介 |
4.2 模型建立以及参数设定 |
4.3 充填置换开采模拟结果分析 |
4.4 本章小节 |
5 充填置换开采地表岩移观测 |
5.1 充填置换开采工程背景 |
5.2 地表岩移观测及分析 |
5.3 本章小节 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 论文创新点 |
6.3 论文展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(10)深部条带开采变形监测数据分析及地表和覆岩移动规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容及方法 |
2 地表移动实测数据处理分析 |
2.1 矿区概况 |
2.2 地表移动观测站布设及观测工作 |
2.3 实测数据小波分析去噪处理 |
2.4 本章小结 |
3 混沌时间序列理论及其优化改进 |
3.1 时间序列的相空间重构 |
3.2 时间序列混沌识别 |
3.3 混沌时间序列预测 |
3.4 预测模型评价 |
3.5 实例分析 |
3.6 本章小结 |
4 深部条带开采地表移动规律数值模拟 |
4.1 模型的建立 |
4.2 数值模拟结果及分析 |
4.3 开采厚度对地表变形的影响 |
4.4 开采尺寸对地表变形的影响 |
4.5 开采深度对地表变形的影响 |
4.6 留宽对地表变形的影响 |
4.7 不同采留宽对地表变形的影响 |
4.8 本章小结 |
5 深部条带开采覆岩移动规律研究 |
5.1 覆岩垂直应力分布规律 |
5.2 覆岩垂直位移分布规律 |
5.3 本章小结 |
6 硬厚岩层下覆岩及地表变形规律分析 |
6.1 覆岩关键层的判定 |
6.2 岩浆岩对地表移动规律的影响 |
6.3 不同厚度的岩浆岩对覆岩下沉值的影响 |
6.4 岩浆岩侵入区域地表及覆岩沉降规律研究 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 存在不足及愿望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
四、条带开采具有托板情况的最大下沉值的预计方法(论文参考文献)
- [1]榆神府矿区条带式充填开采地表沉陷预计模型 ——以永乐煤矿为例[D]. 邢聪聪. 西安科技大学, 2021(02)
- [2]陈家沟煤矿大采深综放开采地表移动变形规律研究[D]. 王昭舜. 西安科技大学, 2020(01)
- [3]矸石充填开采条带煤柱地表移动规律研究[D]. 张铭鑫. 山东科技大学, 2020(06)
- [4]厚砾岩层下条带开采覆岩及地表变形分析[D]. 庄艳. 山东科技大学, 2020(06)
- [5]巨厚弱胶结覆岩深部开采岩层运动规律及区域性控制研究[D]. 张国建. 中国矿业大学, 2020(01)
- [6]岩层移动的数据密集型数值建模方法研究[D]. 宫亚强. 中国矿业大学, 2020(01)
- [7]宽条带全柱开采覆岩破坏机理及地表沉陷规律研究[D]. 刘贵. 煤炭科学研究总院, 2020(08)
- [8]风积砂膏体充填开采覆岩移动与地表沉陷机理研究及应用[D]. 贾林刚. 煤炭科学研究总院, 2020(08)
- [9]遗留条带煤柱膏体充填置换开采覆岩及地表移动变形规律研究[D]. 李飞帆. 山东科技大学, 2019(05)
- [10]深部条带开采变形监测数据分析及地表和覆岩移动规律研究[D]. 许章平. 山东科技大学, 2019(05)