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《东北大学》 2008年
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新疆六道湾煤矿急倾斜煤层塌陷机理及综合治理

司秋亮  
【摘要】:急倾斜煤层开采引发的地质灾害对人民生活生产带来极大危害。急倾斜煤层是指煤层倾角在45°—90°之间的煤层,急倾斜煤层开采地表沉陷移动规律是地表沉陷研究领域中的一个重要组成部分,煤系地层倾角是决定上覆岩层的移动和破坏形式及地表移动与变形程度的重要因素之一。由于倾斜煤层地质条件及破坏机理和水平煤层开采时有本质的不同,其地表移动规律也与水平煤层不同,所引发的地质灾害具有较大隐患。 本文以“新疆六道湾塌陷区治理示范工程”项目为依托,研究了急倾斜煤层开采地表塌陷的特征和现象,急倾斜煤层塌陷的机理,并采用数值模拟的方法对采煤塌陷进行研究,最后提出了塌陷区综合治理方案。具体成果如下: (1)系统收集了六道湾矿区各时期的资料,如开采情况、地质构造、水文地质资料等。 (2)对六道湾矿区地质灾害类型进行了研究。地面塌陷主要表现形式为塌陷坑和塌陷槽,塌陷坑沿煤层走向呈串珠形或带状分布,塌陷严重地段塌陷坑已连为一体,形成塌陷槽。南大槽塌陷带宽度为35-45米,塌陷变形带宽度达70-80米;北大槽的煤层群均处于塌陷带或塌陷变形带之中。地裂缝走向平行于岩层走向,长度多为十几或数十米,宽度几厘米至十几厘米不等,深度几米至十几米不等 (3)对六道湾塌陷区进行了为期一年的塌陷观测,采用GPS方法测得了115个点不同时期的坐标和高程,通过数据分析可以得出地面沉陷不对称现象明显,下山方向的影响范围远大于上山方向的影响范围。 (4)系统研究了急倾斜煤层的塌陷机理,提出了急倾斜煤层岩层移动的“厂”型移动拱模式,建立了急倾斜煤层开采移动的力学模式,以B1+2煤层为研究背景,用FLAC软件进行了数值模拟,并用Surfer软件对数值模拟结果进行可视化。 (5)归纳总结了塌陷地的恢复治理措施,针对六道湾塌陷区实际情况,我们提出“分阶段、分层次,合理规划、逐步实施”的方法进行治理,具体提出了10点建议,前期工作已经取得了一定的效果。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TD327

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【参考文献】
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