文档介绍：西安科技大学
硕士学位论文
厚松散层厚硬岩层开采地表移动变形规律研究
姓名:刘智
申请学位级别:硕士
专业:采矿工程
指导教师:余学义
20080415
┟苋齃┟童:圣摘要论文题目:厚松散层厚硬岩层开采地表移动变形规律研究专业:采矿工程硕士生:刘智指导教师:余学义关键词:厚松散层;厚坚硬岩层;托板理论;概率积分模型;地表裂缝;地表沉陷研究类型:应用研究陕西彬长矿区开采煤层属于下侏罗统延安组含煤地层,地表覆盖有竦黄土层,地表地形属于黄土残塬沟壑地貌,煤层上覆基岩综合岩性为中等坚硬岩层,特厚度大,岩层强度高、岩性坚硬,在一定开采范围条件下起着控制上覆岩体破坏的作用。因此,厚松散层厚坚硬岩层开采条件下地表的移动变形规律及上覆岩体的结构稳定性的本文以彬长矿区大佛寺撞晒ぷ髅婷翰憧2傻孛娼ㄖ锉;た尚行匝芯课R托,以现场调查和观测资料为基础,结合厚黄土层物理力学特性,分析了采动影响下厚松散层厚坚硬岩层内部的沉陷损害特征、地表裂缝的形成条件、影响地表裂缝破坏程度的主要因素。应用覆岩托板理论计算分析了厚松散层厚坚硬岩层条件下托板的破坏形态及强度、刚度破坏准则。依据煤层覆岩中坚硬岩层托板的结构稳定性条件及黄土变形破坏特性、硬岩对岩移参数的影响,结合相似材料模拟实验、数值计算分析及现场观测数据,分析给出了这种特殊条件下概率积分预计的修正模型。结合工程实例综合分析了厚松散层厚坚硬条件下地表沉陷特征,为矿区的安全生产提供了理论依据。别是下白垩统洛河组⑾掳综淹骋司、安定组挪隳嘀噬把已也阏研究对彬长矿区的安全生产具有重要的意义。
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姿料技大学学位论文作者签名:≥,训只学位论文作者签名:≥、仆学位论文知识产权声明书学位论文独创性说明学位论文作者签名:乒,鹫日期:加加ⅰ危畆本人郑重声明:所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。尽我所知,除了文中加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解学校有关保护知识产权的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。保密论文待解密后适用本声明。指导教师签名:●.
髀选题的背景及研究意义.√獾谋尘.√獾难芯恳庖我国是一个产煤大国,资源丰富,近两年虽有限产政策,但今年原煤产量仍将达到近亿C禾吭谖夜窬梅⒄怪姓加兄匾5匚唬家淮蜗哪茉垂钩傻ヒ陨稀煤炭不仅是主要能源,同时又是主要化工原料。据预测,到世纪中叶以前⋯煤炭仍是我国煤炭资源以西部最为丰富,煤炭资源总量为万亿既ü%。其中资源总量在亿陨系氖∏校盒陆、内蒙古.⑸、宁夏【俊5鞑康刂什煽筇跫丛樱蠖喾植加谏衬⒏壁、黄土沟壑,人均土地资源、水资源相对匮乏的地区,生态环境十分脆弱,严重制约着煤炭工业的可持续发展。晋、陕、蒙三省矿区地表大部分为巨厚黄土覆盖条件,煤炭部地区厚黄土层厚坚硬岩层覆盖矿区占西部地区矿井开采面积的%以上,涵盖了陕西、山西、甘肃、宁夏和河南的大部或部分地区,其主要矿区有陕西澄合、蒲白、铜川、黄陵、旬耀、彬长、子长矿区,山西霍州、汾西、离柳、大同、晋城、潞安矿区,甘肃的华亭矿区等。随着这些地区的大规模开发,对环境和资源的损害愈来愈严重,使西部地区本来就十分脆弱的生态环境雪上加霜。在巨厚黄土覆盖层条件下,由于开采引起的地表塌陷及裂缝破坏,不但损坏地面建筑物,而且造成大面积农田损毁、森林植被破坏、水土流失加剧、荒漠化程度提高。地下煤炭采出以后,形成人为的开采空间,使岩体中原始应力场的平衡状态受到破坏,当这种状态向新的平衡转化时,造成采场上覆岩体的移动、离层、断裂、垮落、变形等特征,最终导致地表大幅度下沉,地表建筑物受到严重的破坏。覆岩中存在大厚度坚硬岩层时,当底下煤层采出后,矿层顶板大面积暴露,矿柱支撑强度不够时,覆岩产生“切冒湫危乇斫ú蝗凰莸姆橇湫巍H绱笸区岩层中有大厚度坚硬砂岩,采后顶板大面积悬空。当采空区悬顶面积达到几万,几十万平方米时,便发生大面积冒落,且发生冒落后,地面出现纵横交错的张口裂缝,均分布在采空区正上方,裂缝宽度最大可达畈患祝庵制苹捣浅Q现兀樗娴我国的主要能源之一。资源十分丰富,煤炭保有储量亿俏夜蠢粗匾5拿禾可凸┯亍T谖
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