厚沖積層地表沉陷數(shù)值模擬及應(yīng)用研究.pdf

1、本文在深入了解與調(diào)查地表沉陷理論的研究歷史及研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以葛亭煤礦為例，建立了ANSYS數(shù)值模型，對厚沖積層地表沉陷進(jìn)行了研究，得出了厚沖積層地表沉陷的特有規(guī)律。
　　通過對葛亭煤礦水文地質(zhì)條件的分析，合理地評價了礦區(qū)含水層類型。以厚沖積層土體固結(jié)理論為基礎(chǔ)，建立了葛亭煤礦地表沉陷的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用ANSYS軟件，模擬研究了綜采放頂煤開采條件下的覆巖體內(nèi)應(yīng)力、變形與破壞機(jī)理，獲得了地質(zhì)開采條件下的覆巖導(dǎo)水裂縫帶空間發(fā)育形態(tài)。<

2、br>　　模擬了厚沖積層土體粘聚力及內(nèi)摩擦角度變化、土體彈性模量變化以及粘土層厚度對地表沉陷的影響，并得出了厚沖積層土體力學(xué)特征對地表沉陷的影響規(guī)律。
　　根據(jù)開采沉陷概率積分法理論，推導(dǎo)了厚沖積層土體結(jié)構(gòu)失水對開采沉陷影響的計(jì)算公式，并利用ANSYS軟件，模擬了考慮厚沖積層土體結(jié)構(gòu)失水情況下對地表沉陷的影響，比較了采用推導(dǎo)公式計(jì)算與計(jì)算機(jī)模擬兩種情況下，對厚沖積層地表沉陷的變化。
　　通過模擬得出，在考慮厚沖積層對開采沉陷

3、的影響情況下，粘土層土體結(jié)構(gòu)失水對開采沉陷影響比較大。對于葛亭煤礦來說，含水層失水引起的地表下沉占煤層開采下沉的20％。因此，粘土體結(jié)構(gòu)失水對開采沉陷的影響是不能忽略的，應(yīng)該加強(qiáng)粘土體結(jié)構(gòu)失水方面的防范措施。對于計(jì)算厚沖積層粘土層失水對地表沉陷的影響問題，可以利用概率積分法求得在不考慮粘土層失水下的地表沉陷情況，然后利用模擬軟件進(jìn)行模擬，根據(jù)相似原理，得出總的地表沉陷情況；也可以根據(jù)推導(dǎo)公式進(jìn)行計(jì)算得出。這對于研究土體結(jié)構(gòu)失水對地表沉陷