煤礦開采造成嚴重的生態(tài)破壞,準確的地表沉陷預測結果是提出有針對性的生態(tài)修復措施的必要保障。本文以鶴崗市交通煤礦為例,研究了煤礦開采地表移動變形規(guī)律,提出了相應的生態(tài)修復措施。論文主要成果如下:鶴崗市交通煤礦煤層開采走向最終下沉實測值及走向水平移動最終實測值分別為1172 mm與324 mm,最大傾斜值為56.3 mm/m,水平變形最大值為21 mm/m,走向綜合邊界角為63.6°,充分采動角為65.2°,綜合移動角為52.8°。概率積分法擬合實測曲線,求得概率積分法預測參數(shù):下沉系數(shù)q=0.59,主要影響角正切值tanβ=2.21,開采影響傳播角=87.5°水平移動系數(shù)b=0.27,拐點偏移距S=38 m。利用FLAC3D數(shù)值模擬對鶴崗市交通煤礦煤層及上覆巖層建立模型,得到最大下沉值為1053 mm,最大水平位移值為292 mm。FLAC3D數(shù)值模擬地表移動變形效果不如概率積分法,而概率積分法預測的準確性亦有待提高。本文對概率積分法進行修正,得到地表下沉修正范圍為0.0068W_0~0.09W_0(W_0為概率積分法預測最大下沉值),修正值大小為0.05W_0,修正誤差值6.50%。走向水平移動修正范圍為0.009U_0~0.07U_0(U_0為概率積分法預測水平最大移動值),修正值為0.074U_0,修正誤差值為6.68%。修正誤差值在6.50%與6.68%以內,修正后地表下沉及水平移動值與實測值相差較小。利用傾向實測值與概率積分法驗證修正范圍及修正值,傾向地表下沉修正誤差值為4.54%,傾向水平移動修正誤差值為6.32%,表明地表下沉及水平移動修正公式合理。本文得到鶴崗市交通煤礦工作面開采地表移動變形規(guī)律:隨著開采工作面的推進,采空區(qū)范圍增大,地表產生最大下沉值處均為采空區(qū)上方中央位置,地表下沉值關于采空區(qū)中央最大下沉值對稱,水平位移曲線基本關于采空區(qū)中央反對稱。對鶴崗市交通煤礦地表移動變形情況有針對性的提出生態(tài)修復措施,以減緩對生態(tài)環(huán)境的影響。
【學位單位】：黑龍江科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：X171.4;TU478
【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外開采沉陷及生態(tài)環(huán)境修復研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內開采沉陷及生態(tài)環(huán)境修復研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內容
    1.4 研究技術路線
2 開采沉陷及生態(tài)修復理論
    2.1 開采沉陷理論
        2.1.1 沉陷機理
        2.1.2 地表移動變形類型
        2.1.3 巖體及地表移動變形影響因素
        2.1.4 “三帶”分布
        2.1.5 地表移動變形的形成過程
    2.2 FLAC3D理論
        2.2.1 FLAC3D簡介
        2.2.2 FLAC3D特點
        2.2.3 FLAC3D應用范圍
    2.3 概率積分法
    2.4 生態(tài)修復理論
3 地表移動實測規(guī)律研究
    3.1 鶴崗市交通煤礦概況
        3.1.1 礦區(qū)地理位置
        3.1.2 工程地質
        3.1.3 開采工作面概況
    3.2 地表移動觀測及地表移動規(guī)律分析
        3.2.1 觀測站設置
        3.2.2 工作面地表移動實測規(guī)律
    3.3 地表移動參數(shù)求取
    3.4 地表沉陷預測參數(shù)求解
        3.4.1 特征點法求解預測參數(shù)
        3.4.2 概率積分法參數(shù)求解
    3.5 本章小結
4 基于數(shù)值模擬的采動地表移動變形規(guī)律研究
    4.1 模型的建立
        4.1.1 本構模型的選擇
        4.1.2 模型參數(shù)的選取
        4.1.3 數(shù)值模擬模型
    4.2 采動過程模擬結果分析
    4.3 數(shù)值模擬、概率積分法與實測值對比
    4.4 本章小結
5 概率積分法地表變形預測模型修正
    5.1 地表下沉預測模型修正
    5.2 水平移動預測模型修正
    5.3 本章小結
6 沉陷區(qū)生態(tài)環(huán)境修復措施
    6.1 沉陷區(qū)生態(tài)現(xiàn)狀
    6.2 沉陷影響區(qū)生態(tài)修復措施
    6.3 本章小結
7 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集

【參考文獻】

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本文編號：2891427