岩移松散层移动角值参数确定方法研究

摘要

如何准确地获得边界角等确定煤炭资源开采引起的地表移动和破坏范围的角值参数十分重要。一般情况下，通过实测资料分析研究，只能获取综合角量参数。但在松散层厚度较大情况下，松散层移动角值对确定开采影响范围具有举足轻重的作用。从综合角量参数中分离出松散层移动角和基岩边界角对准确确定开采影响范围有重要意义。
　　为了从综合角量参数中分离出松散层移动角，本文基于对松散层的成分、物理特性、力学特性、厚松散层条件下地表移动特性和各种开采沉降预计理论的分析研究，确定选用有限元法并使用基于有限元法的FLAC-3D软件进行模拟分析计算，同时经对比分析，确定采用摩尔-库伦模型描述地下岩层的力学行为。在建模时首先确定了模型的X、Y、Z轴的计算范围以及网格剖分的原则、边界条件、初始地应力状态、计算时的收敛准则，各岩层的物理力学参数的选取等问题。通过模拟计算各工作面开采引起的地表及岩层内部的移动变形值，提取并绘制地表及基岩交界面的下沉10mm边界线，最终求得各工作面的松散层移动角值。
　　以某矿区为研究对象，通过分析各矿区地质采矿条件，经优化处理，确定了各矿区的地层结构，并建立数值模拟模型。利用位移反分析法确定个各岩层的岩石物理力学参数，模拟计算出不同松散层厚度情况开采引起的地表移动变形值，并与各观测站的实地观测资料对比分析，在满足精度要求的情况下，然后采用FISH语言编程提取地表和基岩交界面的移动变形值，求取了不同松散层厚度下的松散层移动角。基于对回归分析理论及假设检验理论分析后，确定回归方法。通过回归分析，获得基于松散层移动角和松散层厚度松散层之间的变化规律，通过假设检验后，最终确定该矿区的松散层移动角值。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题来源及研究意义

1．2 研究现状

1．3 研究方法与路线

2 松散层的地质特性及其对地表移动变形的影响

2．1 松散层的定义及地质特性

2．2 厚松散层条件下地表移动特性分析

3 地表沉陷的预计理论及回归分析理论

3．1 预计方法的选取

3．2 有限元法

3．3 FLAC-3D理论介绍

3．4 回归分析理论

4 矿区地质采矿条件及数值模型的建立

4．1 矿区地质采矿条件

4．2 数值模型的建立

4．3 力学模拟计算参数的选取

5 松散层移动角的求取及回归分析

5．1 模拟计算与分析

5．2 松散层移动角的求取

5．3 松散层移动角规律分析

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

一、学术论文发表情况

二、参与科研项目