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《太原理工大学》 2013年
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数值模拟法在井工开采地表沉陷预计中的应用

李国栋  
【摘要】:煤矿是我国重要的一次性能源,但是随着岩层中的矿体被开采以后,岩体周边的不平衡力将会重新分配。各种不同形式的破坏会始终伴随着这个过程,由此引发的一系列煤矿开采沉陷地质与环境问题已经变成的极为严峻,如何能够比较科学的预计沉陷的范围、程度、速度是我们地测工作者的主要任务,而且其研究意义尤为重大。 概率积分法作为开采沉陷预计中最为常用的方法,自有它不可替代的作用,但是由于概率积分法只能在采区的表面进行预计,无法表现地层内部的岩体应力变化及内部任意点的位移情况,这就对我们深入研究开采沉陷的机理造成了很大的不便,成为沉陷理论发展的瓶颈,所以数值模拟法在开采沉陷领域便应运而生,数值模拟法是岩土工程领域最为常用的一种方法之一,基本原理就是把无限维空间转换为有限维空间,用离散型的结构来替换连续型的结构,进而模拟出真实的岩体力学变化及岩石的位移情况。 论文首先深入研究了开采沉陷的理论基础,再以西山某矿区的18101工作面为例进行研究分析,具体步骤是:首先取得该矿区的岩石力学参数、矿区地形地质资料、矿区变形监测点位坐标、工作面位置及几何形状等基本资料,利用这些资料建立了ANSYS实体模型,并导入FLAC3D软件中分析求解,研究并模拟岩体内部应力、变形及破坏机理,继而对比实测变形数据,得出预计结果基本反映了地表移动与变形的趋势,得到了较为满意的预计结果。 通过研究表明,数值模拟法在开采沉陷预计中的应用不仅在理论上是可行的,同时也具有较强的实用性。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TD325

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【参考文献】
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