浅埋深煤层开采沉陷预测方法应用及研究

论文摘要

煤炭资源开采引起的地表沉陷问题一直是绿色开采亟待解决的关键技术问题之一。为了弄清近浅埋条件下工作面回采覆岩垮断及地表沉陷规律,以店坪煤矿5号煤层开采面临的实际问题为研究背景,采用理论计算、数值模拟与现场实测相结合的方法,对5-210工作面回采条件下地表沉陷规律及其对地表保护区内建筑物的影响进行研究。基于采空区岩体应力-碎胀系数关系和开采沉陷基本原理,建立了地表下沉移动轨迹模型,理论预测工作面开采后的地表下沉规律,其最大下沉量为2.604 m。利用FLAC3D数值模拟软件,建立了工作面回采地表沉陷数值计算模型,并利用Tecplot软件进行模拟结果的后期处理,模拟得出的地表沉陷最大值为2.78 m,最大下沉位于工作面中心位置。依据地表沉陷控制基准,利用几何关系计算得出地表沉陷影响范围及工作面布置的合理边界,将5-210工作面布置在+830 m水平南翼,西与830南翼运输巷相通,东至井田边界。并对回采期间地表运移沉陷规律进行了现场实测,利用GPS接收机进行RTK实时动态观测收集数据,监测结果显示,地表最大下沉量2.69 m,采空区地表沉陷区域没有影响工业广场上的建筑物的安全。基于理论计算和数值模拟相结合的方法,设计了5-210工作面合理位置和空间布局,取得了良好的实践效果,为类似地质条件的采空区地表沉陷预测提供了可靠的依据。

论文目录

• 0 引言
• 1 工程背景
• 2 地表下沉数学模型的建立及计算
•   2.1 采空区垮落带空间分布
•   2.2 碎胀系数及地表沉陷量
• 3 地表沉陷FLAC3D数值模拟分析
•   3.1 数值模型构建
•   3.2 店坪煤矿5-210工作面模拟结果
•   3.3 地表沉陷范围的预测
• 4 工程应用
•   4.1 5-210工作面位置设计
•   4.2 观测点布置及测试结果分析
•   4.3 地表沉陷范围以及沉降值
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李强,王继仁,杨庆贺

关键词: 地表沉陷,碎胀系数,浅埋深煤层,沉陷范围

来源: 煤炭科学技术 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 辽宁工程技术大学矿业学院,黑龙江龙煤矿业控股集团有限责任公司双鸭山分公司

基金: 国家自然科学基金资助项目(51774165)

分类号: TD327

DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2019.05.028

页码: 175-181

总页数: 7

文件大小: 360K

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