地表移動(dòng)變形隨煤層傾角及地表坡度變化規(guī)律的數(shù)值模擬分析.pdf

1、煤炭作為一種重要能源，在工業(yè)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用，但是在煤炭的開(kāi)采過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一系列地質(zhì)災(zāi)害、生態(tài)環(huán)境等隱患，其中由煤炭開(kāi)采引起的地表移動(dòng)造成的損害尤為嚴(yán)重，如地下水污染枯竭、地表開(kāi)裂、道路坍塌等。
　　影響煤炭開(kāi)采引起的地表移動(dòng)變形規(guī)律的因素有很多，本文從煤層傾角及地表坡度兩方面進(jìn)行分析，力求尋找其在地表移動(dòng)與變形過(guò)程中的影響規(guī)律。為了能夠更好的分析移動(dòng)變形在巖層內(nèi)部沿巖層傳遞的規(guī)律，本文總結(jié)了地表移動(dòng)變形基本理論及地表移動(dòng)

2、變形指標(biāo)，以山西某礦23103工作面的地形地質(zhì)及采礦實(shí)際條件為基礎(chǔ)，分別以地表坡度0?，對(duì)應(yīng)煤層傾角0?、6?、12?；煤層傾角6?，對(duì)應(yīng)地表坡度6?、10?、15?；以及地表坡度及煤層傾角0?、6?、12?構(gòu)建了不同的FLAC3D地質(zhì)體模型，從走向主斷面下沉、傾向主斷面下沉及水平移動(dòng)三方面進(jìn)行分析，并設(shè)置7次煤層開(kāi)挖（每次開(kāi)挖50m）研究地表移動(dòng)變形的動(dòng)態(tài)過(guò)程。得出以下結(jié)論：
　　1.煤層傾角對(duì)地表移動(dòng)的影響：（1）在第二次開(kāi)挖

3、時(shí)（50~100m），下沉及水平移動(dòng)開(kāi)始波及至地表，并且隨著開(kāi)采的推進(jìn)，最大下沉和水平移動(dòng)值逐漸變大；（2）煤層傾角在0?~12?范圍增大時(shí)，走向主斷面下沉云圖呈對(duì)稱(chēng)的多層拱形；傾向主斷面下沉及水平移動(dòng)云圖對(duì)稱(chēng)性變差，影響范圍向上山方向偏移，而最大下沉值卻朝下山方向偏移；（3）當(dāng)煤層傾角增大（0?~12?）時(shí)，同一開(kāi)挖階段主斷面上的最大下沉值存在減小趨勢(shì)；傾向主斷面上的水平移動(dòng)在上山方向有減小趨勢(shì)，在下山方向有增大趨勢(shì)。
　　2.

4、地表坡度對(duì)地表移動(dòng)的影響：（1）地表坡度增大（6?~15?）時(shí)，走向主斷面下沉云圖形態(tài)一致，呈多層分布的對(duì)稱(chēng)拱形；傾向主斷面下沉云圖的對(duì)稱(chēng)性變差，同時(shí)相比于下坡方向，上坡方向的影響區(qū)域有逐漸增大的趨勢(shì)，但是上坡方向的最大水平移動(dòng)值小于上坡方向；（2）地表坡度的增大（6?~15?）時(shí)，同一開(kāi)挖階段主斷面上的最大下沉值及最大水平移動(dòng)值都存在減小趨勢(shì)。
　　3.地表坡度及煤層傾角對(duì)地表移動(dòng)的綜合影響：（1）煤層傾角及地表坡度增大（0?~