大采深條件下采煤活動引起的覆巖移動變形及破壞規律研究.pdf

1、近年來，隨著我國經濟的發展，基礎設施建設項目實施加速，礦產資源被大量地開采，尤其是煤炭開采量更大，使我國眾多礦區的淺層煤炭等礦產資源面臨枯竭。而隨著經濟的進一步發展，對煤炭等礦產資源的需求與日俱增，采礦深度在不斷增加。因此對大埋深采空區的研究具有理論和現實意義。隨著計算機技術的進步使數值計算方法不斷發展并廣泛應用于科研和工程實踐中，包括隧道開挖、礦業工程以及地下工程等。其突出的優點是能夠代替昂貴耗時的試驗，對所研究的問題進行數值模擬。<

2、br>　　 本研究以忻保高速公路保德煤礦采空區段為實驗研究基地，運用相似材料模擬實驗和數值模擬計算的方法，在其他采礦條件不變的情況下探討了不同埋深、不同采厚情況下的地表變形規律、采空區裂隙帶發育高度以及覆巖破壞發育規律等。取得如下主要成果：
　　 ⑴根據相似材料模擬實驗的結果，探討了煤層開采后覆巖移動和地表變形規律，分析了采空區覆巖裂隙的垂向“三帶”和水平“三區”裂隙分布特征，并對裂隙率進行了統計。
　　 ⑵根據相似材

3、料模擬實驗的結果，探討了覆巖裂隙帶發育高度，開采過程中覆巖裂隙從下向上發育，開采結束后覆巖碎脹系數從下向上依次減小，覆巖三帶的下沉系數從下向上依次減小。
　　 ⑶根據數值計算的結果，探討了不同埋深情況下地表的移動變形規律，隨著采深的增加，地表移動盆地的范圍逐漸增大，地表最大沉降量依次減小。在大采深條件下，地表移動盆地隨著采深的繼續增大而減小。地表沉降與采厚呈線性關系。
　　 ⑷根據數值計算結果，綜合考慮采深采厚的影響因素