不同地形条件地下开采引地表移动与变形的对比分析

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 12次 | 上传用户:moovent_chrisx
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在山西地形地貌复杂,类型较多,有山地、小平原、盆地等,其地下蕴藏着丰富的煤炭资源,而开采后必将引起地表的移动与变形,煤炭开采造成的地表移动与变形具有一定的规律性。目前,对于地形地貌平坦区域,其地表移动与变形规律做了大量的研究工作,取得了许多研究成果,移动与变形规律也基本掌握。但是受地形地貌因素的影响,山区地表移动与变形的研究虽然取得了一定成果,但进展缓慢,至目前,山区开采引起的地表移动与变形特征及规律仍然没有被人们充分掌握。地表移动与变形受到开采方式以及地形等因素的影响,不同地形条件下煤层开采引起的地表移动与变形各异。通过许多学者对多年实际观测资料的整理和分析,总结出平地地表与山区地表两者在移动变形规律上有着很大差别,若能对开采后山区地表移动与变形的破坏规律进行较为有效的预计,由此再针对地面建(构)筑物保护方面,按相关规定做的保护措施,是可以减少地面建(构)筑物破坏,同时对合理开发地下煤炭资源是有实际意义的。本文通过观测所获取并确定的实测数据,对移动变形稳定后地表沉陷状况及其参数进行测算与对比,就地表地形不同因素来分析山区地形和平坦地形两种地形条件下的地表点的移动轨迹和地表移动变形特征,研究分析出山区地表变形沉陷的一些规律和特点。山西焦煤西山煤电集团公司马兰矿是国有重点大型煤矿,其所在区域地形复杂,属典型的山区开采,而山西霍尔辛赫煤矿则属于典型的平坦地形开采,对此,本文分别选取其各一个工作面为研究区域。论文首先深入研究了开采沉陷的理论基础,通过地表移动观测站的实测数据对移动变形稳定后地表沉陷状况进行计算,分析两个工作面地表沉降规律。再利用ANSYS系统建立了山区矿区的基本模型,将模型导入FLAD3D软件中进行测算后导出结果,将其预计变形结果与实测变形结果进行对比,研究分析出山区地表移动的特有的规律和特征。最后总结得出山区地形和平坦地形两种地形条件下的移动变形特征的异同,为不同采空区的采动引起的地表移动预计及后期处理提供可靠的决策依据,对尚未开采煤矿设计提供设计参数依据。
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