收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

关键层理论在黄土覆盖矿区开采沉陷的应用研究

白栋  
【摘要】:西部地区煤炭资源储量丰富,是我国能源战略的重要承接地。西部地区,厚黄土层覆盖矿区地区占矿井开采面积的60%以上,该地区地质采矿条件复杂,生态环境脆弱。在厚黄土层矿区开采中,由采矿引发的地面一系列破坏、下沉,对地面的建筑物造成严重的破坏,大量的农田被破坏、山体滑坡严重,森林植被大量毁坏,并引发导致水土流失,一些西部矿区还可能导致沙漠化加快加剧。论文以保德煤矿为工程背景,对黄土覆盖矿区开采主要影响因素进行了分析研究,文中综合采用了理论分析、数值模拟等方法,就保德煤矿覆岩移动破坏及地表沉陷规律进行了深入的研究。 本文中对保德矿区7个典型地质钻孔的关键层结构进行了判别,得出了保德矿区关键层结构类型:单一关键层结构、多层关键层结构。并对主关键层的破断形态进行了判别,得出采动后主关键层的三种形态:不规则垮落、形成稳定的“砌体梁”结构、弯曲下沉。论文简要介绍了三种主关键层破断形态对地表沉陷的影响。采用3DEC数值分析软件就主关键层不同的破断形态及黄土层厚度对地表沉陷的影响进行了模拟分析,验证了主关键层对地表沉陷的控制性作用,并进一步得出了主关键层不同破断形态对地表沉陷的影响: ①当主关键层破断成不规则垮落时,覆岩整体呈现全厚切落,地表呈台阶状下沉、下沉量大; ②当主关键层破断形成稳定的“砌体梁”结构时,地表下沉量相对于前者较小; ③主关键层成弯曲下沉时,地表呈连续变形,下沉量较小,主关键层以上直至地表呈现弯曲下沉; ④黄土层在地表沉陷中起着辅助性作用,黄土层厚度与地表下沉量、水平移动成正相关。 由此可见,保德煤矿的关键层对覆岩移动破坏的控制作用。 采动后覆岩内部移动由下向上成组运动,岩层移动的动态过程受控于关键层的断裂运动。当亚关键层破断后,它所控制的软岩也发生同步变形破断,随着不断的开挖,成周期性破断下沉;当主关键层达到破断极限,发生断裂时,主关键层直至地表发生同步变形断裂。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 余伟健;王卫军;;矸石整体置换“三下”煤柱后关键层移动与等价采高的关系及其移动特征[J];矿冶工程;2011年04期
2 张沛;黄庆享;;单一关键层结构与上覆厚沙土层耦合作用研究[J];西安科技大学学报;2012年01期
3 杜文龙;谢裕江;;基于关键层理论的岩层变形数值模拟[J];甘肃科技;2012年06期
4 徐超;程远平;王亮;刘清泉;蔡春城;;巨厚关键层对远程下保护层开采卸压效果的影响[J];煤矿安全;2012年08期
5 吴仁伦;;关键层对煤层群开采瓦斯卸压运移“三带”范围的影响[J];煤炭学报;2013年06期
6 缪协兴,钱鸣高;采动岩体的关键层理论研究新进展[J];中国矿业大学学报;2000年01期
7 刘开云,乔春生,周辉,滕文彦;覆岩组合运动特征及关键层位置研究[J];岩石力学与工程学报;2004年08期
8 陈荣华,浦海,缪协兴,钱鸣高;相邻亚关键层破断对采场来压的影响分析[J];煤炭学报;2004年03期
9 姜华;煤矿绿色开采技术研究的理论新平台——评《岩层控制的关键层理论》[J];中国矿业大学学报;2004年05期
10 缪协兴,茅献彪,孙振武,浦海;采场覆岩中复合关键层的形成条件与判别方法[J];中国矿业大学学报;2005年05期
11 余为,徐金海,黄伟;短壁开采覆岩关键层的力学分析[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2005年01期
12 林海飞;李树刚;成连华;张伟;;基于薄板理论的采场覆岩关键层的判别方法[J];煤炭学报;2008年10期
13 秦伟;许家林;;对“基于薄板理论的采场覆岩关键层的判别方法”的商榷[J];煤炭学报;2010年02期
14 魏东;贺虎;秦原峰;范军;周澎;;相邻采空区关键层失稳诱发矿震机理研究[J];煤炭学报;2010年12期
15 白晨光,黎良杰,于学馥;承压水底板关键层失稳的尖点突变模型[J];煤炭学报;1997年02期
16 茅献彪,缪协兴,钱鸣高;采高及复合关键层效应对采场来压步距的影响[J];湘潭矿业学院学报;1999年01期
17 高明中;关键层破断与厚松散层地表沉陷耦合关系研究[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2004年03期
18 石平五;《岩层控制的关键层理论》书评[J];岩石力学与工程学报;2004年12期
19 徐金海;刘克功;卢爱红;;短壁开采覆岩关键层黏弹性分析与应用[J];岩石力学与工程学报;2006年06期
20 王宏图;范晓刚;贾剑青;胡国忠;袁志刚;;关键层对急斜下保护层开采保护作用的影响[J];中国矿业大学学报;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 许家林;钱鸣高;;层状岩体移动与控制的关键层理论研究与应用[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年
2 钱鸣高;许家林;缪协兴;;岩层控制的关键层理论及其应用[A];21世纪中国煤炭工业第五次全国会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];2001年
3 李佃平;代进;;区域性关键层运动规律及其对采场矿压的影响[A];煤炭开采新理论与新技术——中国煤炭学会开采专业委员会2006年学术年会论文集[C];2006年
4 缪协兴;茅献彪;许家林;钱鸣高;;用关键层理论确定离层注浆的合理层位[A];面向国民经济可持续发展战略的岩石力学与岩石工程——中国岩石力学与工程学会第五次学术大会论文集[C];1998年
5 陈法兵;;关键层与煤层垂距对冲击地压危险性的影响以及回向摩擦力的初步研究[A];综采放顶煤技术理论与实践的创新发展——综放开采30周年科技论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 朱卫兵;浅埋近距离煤层重复采动关键层结构失稳机理研究[D];中国矿业大学;2010年
2 伊茂森;神东矿区浅埋煤层关键层理论及其应用研究[D];中国矿业大学;2008年
3 于保华;高水压松散含水层下采煤关键层复合破断致灾机制研究[D];中国矿业大学;2009年
4 李福胜;浅埋薄基岩上下层同步开采技术研究[D];中国矿业大学(北京);2014年
5 王志强;厚煤层错层位相互搭接工作面矿压显现规律研究[D];中国矿业大学(北京);2009年
6 王勇;柴沟煤矿不同煤柱条件下的矿压显现规律[D];中国矿业大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 白栋;关键层理论在黄土覆盖矿区开采沉陷的应用研究[D];内蒙古科技大学;2015年
2 王志刚;覆岩主关键层对导水裂隙演化影响的研究[D];中国矿业大学;2008年
3 潘太成;基于关键层理论的采空区残余沉降研究及工程实例分析[D];燕山大学;2014年
4 刘培培;露井联采矿山边界参数优化及覆岩关键层破断特征分析[D];燕山大学;2010年
5 周安伟;复合顶板采场关键层结构力学分析与支架工作阻力确定[D];安徽理工大学;2015年
6 杜文龙;基于关键层理论的岩层破断数值模拟[D];兰州大学;2013年
7 李志梁;采高及关键层层位对覆岩裂隙演化影响的实验研究[D];西安科技大学;2014年
8 贾明;大水矿山隔水关键层再造及其安全可靠性研究[D];中南大学;2012年
9 童珏;采煤引起的水资源与生态环境效应分析[D];中国地质大学(北京);2013年
10 汪志力;大采高采场覆岩运移规律及载荷变化规律研究[D];西安科技大学;2014年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 康立勋;《岩层控制的关键层理论》出版[N];中国矿业报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978