新密矿区大采高浅埋深开采地表变形规律研究

摘要

煤炭资源开采引起地表沉陷，使矿区土地、建（构）筑物遭受严重破坏。超化矿22001工作面开采影响范围内民房建筑较多，随着采矿生产的进行，建筑物下压煤开采问题突出。研究地下开采引起的岩层和地表移动变形规律，对预防井上、下灾害具有较大的实用价值。
　　本文通过建立地表移动观测站，对大采高浅埋深开采引起的地表沉陷进行了现场实测。根据实测数据，分析了地表移动特征、相关角量参数特征，经计算分析，得到走向综合边界角为39.4°，上山综合边界角为44.4°，下山综合边界角为49.2°，其边界角比一般综放开采工作面小；最大下沉角为89.0°。基于最小二乘原理，利用曲线拟合确定了概率积分法预计参数，得到地表下沉系数为0.88，预计参数均较传统综采面参数偏大。求取22001工作面动态移动参数：起动距为40~50m；平均超前影响距为172m，平均超前影响角为56.6°；平均最大下沉速度滞后距为45m，平均最大下沉速度滞后角为80.3°；地表移动持续总时间为314d，下沉剧烈期为68d。同时，对地表裂缝发育特征进行了现场调查，总结了非连续变形的分布特征。论文依据关键层理论，对裂缝发育的机理进行了研究，在浅埋深大采高中硬偏软覆岩条件下，上覆岩层中关键层的破断是地表裂缝产生的根本原因，因覆岩岩性较软，松散层较厚，应力在传递过程中受到削弱，进而降低了台阶裂缝发育的可能性；黄土层抗拉能力弱，故地表形成了密集分布、无台阶发育的裂缝特征。

目录

声明

致谢

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容和研究方法

1.4 本章小结

2 大采高浅埋深开采地表移动变形规律

2.1 超化矿区地质地貌特征

2.2 22001工作面概况

2.3 地表移动观测站设计

2.4 大采高浅埋深开采角量参数

2.5 大采高浅埋深开采概率积分法预计参数

2.6 本章小结

3 大采高浅埋深开采地表动态变形规律

3.1 地表移动和变形特征分析

3.2 动态移动变形参数

3.3 本章小结

4 大采高浅埋深开采地表非连续变形特征分析

4.1 地表裂缝特征分析

4.2 22001工作面覆岩破断机理分析

4.3 地表裂缝成因分析

4.4 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

作者简历

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