2309工作面顶底板破坏观测数据分析

摘要

煤炭开采后破坏了力学平衡状态，使煤层围岩发生位移和变形，煤层顶板形成冒落带、裂隙带和弯曲带，煤层底板产生底鼓现象，破坏岩体的完整性。随着开采范围的加大，地表也将产生变形，引起地表塌陷，破坏地表建筑物，影响生态系统。因此，采用科学合理的观测方法，根据实测资料研究地表移动参数的变化规律、顶板导水裂隙带高度、底板破坏深度，预测煤炭开采围岩与地表变形具有重要意义。
　　本文首先利用井下打仰上孔和俯下孔双端堵水观测技术，测得基准孔和采后孔的漏水量，根据采后孔漏水量和基准孔的漏水量对比分析，得到2309工作面顶板裂隙带高度和底板破坏深度。
　　论文基于煤矿地质条件，选择岩层力学参数，采用FALC3D软件对2309工作面顶板导水裂隙带高度和底板破坏深度情况进行模拟计算，确定顶板导水裂隙带高度和底板破坏深度，并将经验公式、数值模拟计算数据与实测数据进行了对比。
　　在收集到济宁多个矿井工作面的实测顶板导水裂隙带高度和底板破坏深度数据基础上，采用最小二乘回归模型得出顶板导水裂隙带高度和底板破坏深度的预测公式，并用预计公式对2309工作面顶板导水裂隙带高度和底板破坏深度进行预计，并将最小二乘回归模型得出的预测值与实测值进行对比分析。
　　根据收集的济宁矿区地表移动参数资料和顶板导水裂隙带高度资料，利用MATLAB语言，分析了地表移动参数和顶板导水裂隙带高度拟合关系。根据拟合曲线图、残插图、方差、确定系数、校正后的确定系数和均方根误差对拟合回归模型进行综合评价，对比分析，建立最优回归模型，得出矿区地表移动参数与顶板导水裂隙带高度变化规律。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题的提出

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容和研究技术路线

2 2309工作面顶底板破坏探测与分析

2．1 2309工作面开采顶板导水裂隙带高度钻孔布设

2．2 2309工作面开采顶板导水裂隙带高度探测

2．3 2309工作面底板破坏深度钻孔布设

2．4 2309工作面底板破坏深度探测

3 顶底板岩层破坏经验公式预计与数值模拟

3．1 顶板导水裂隙带高度经验公式预计

3．2 底板破坏深度经验公式预计

3．3 数值模型的建立

3．4 顶板导水裂隙带高度和底板破坏深度数值模拟及分析

4 顶底板岩层破坏最小二乘回归模型预计

4．1 最小二乘回归模型理论

4．2 顶板导水裂隙带高度最小二乘回归模型建立

4．3 底板破坏深度最小二乘回归模型建立

4．4 回归模型显著性检验理论

4．5 顶板导水裂隙带高度最小二乘回归模型显著性检验分析

4．6 底板破坏深度最小二乘回归模型显著性检验分析

4．7 顶底板岩层破坏最小二乘预测与实测值对比分析

5 地表移动参数与顶板导水裂隙带高度关系

5．1 MATLAB在回归分析中的应用

5．2 地表移动参数与顶板导水裂隙带高度关系

5．3 精度分析

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间主要成果