基于Knothe模型的山區(qū)開采地表動態(tài)移動變形研究.pdf

1、新世紀是我國經(jīng)濟社會高速發(fā)展的機遇期，需要大量的能源供應，其中煤炭資源的利用占我國一次性能源消耗的60％以上。大量煤炭的采出使巖層內(nèi)部發(fā)生移動破壞的同時也必然對采區(qū)地表和地物造成影響。
　　煤層開采引起的地表沉陷是一個隨時間和空間變化的動態(tài)過程，以往對其的研究主要集中于采動穩(wěn)定后的移動變形預計，而忽略了時間變化的影響。我國大約有三分之一以上的煤礦位于山區(qū)，受山區(qū)地形地貌、地表傾向與傾角、松散層厚度及時間等因素的影響，山區(qū)開采地表沉

2、陷規(guī)律較難掌握。建立綜合地形條件和時間因素的山區(qū)開采沉陷預計模型既能反映山區(qū)地表沉陷的動態(tài)變化過程，又能對開采過程中地表移動變形做實時的準確預計，對山區(qū)地表建筑物的保護具有重要意義。
　　本文將時間函數(shù)引入山區(qū)開采沉陷預計模型，推導了山區(qū)開采地表動態(tài)移動變形預計公式，運用c＃編程實現(xiàn)模型算法并分別計算了不同地形模型各個時刻的移動變形值和繪制出相應的動態(tài)移動變形曲線，總結工作面開采過程中及停采后地表的動態(tài)移動變形曲線分布特點及規(guī)律，

3、最后通過實例應用分析評估所建預計公式的適用性和可靠性。本文主要結論有：
　?。?）平地動態(tài)下沉曲線整體呈現(xiàn)出非對稱性，其值均小于靜態(tài)值且最大下沉點位置偏離采空區(qū)中心；其他動態(tài)移動變形極值均小于靜態(tài)極值；動態(tài)水平移動與傾斜變形的零點位置均偏離于采空區(qū)中心；動態(tài)曲率與水平變形零值點位置滯后于靜態(tài)曲率與水平變形零值點。
　?。?）單一坡體地表動態(tài)移動變形規(guī)律：與平地相比，正坡地表動態(tài)水平移動正值大于平地正值，負值小于平地負值，水平

4、移動值為零的點統(tǒng)一向坡底方向移動，其增量幅度隨時間的增加而減小；充分采動條件下反坡地表的水平移動值大致呈負值形態(tài)，鄰近停采線的水平移動負值均大于平地負值。
　　（3）多面坡體地表動態(tài)移動變形規(guī)律：①凹形與凸形地表的動態(tài)下沉值均大于平地值；②受采動滑移影響，充分采動條件下凹形地貌兩側坡體的水平移動正負值均大于平地值；③充分采動條件下凸形地貌左側坡體的水平移動顯示為負值，鄰近停采線處的地表水平移動負值小于平地值。
　　（4）在實