【摘要】：黃土礦區(qū)地下資源開采會引起地表產生裂縫,而裂縫對地表環(huán)境的影響日益嚴重,因此有必要研究黃土礦區(qū)地表裂縫特征。大佛寺煤礦是西部黃土礦區(qū)的典型代表,本論文以此為對象進行研究。大佛寺煤礦地表裂縫特征研究方法的探討對西部黃土礦區(qū)地表裂縫特征研究具有重要的意義。本文以大佛寺煤礦40108工作面開采為例,首先收集開采過程中得到的40108工作面觀測站的相關資料,并對收集到的相關資料進行整理,對開采過程中的地表移動進行分析,并結合裂縫規(guī)律分布圖總結出該工作面上方地表裂縫的特征。其次,分別采用FLAC3D和UDEC兩種模擬軟件對40108工作面的開采進行了數值模擬研究,在模擬過程中設置了三組不同的采高,分別總結出了模擬的地表裂縫的特征。最后,將兩個模擬結果進行對比分析,并將兩種模擬方法所得的數據與實測數據的相對誤差進行分析,分析得出UDEC模擬軟件模擬的結果更符合實際要求,更適合用來研究地表裂縫的特征。通過以上分析可以建立裂縫寬度與水平變形的關系式。由于對裂縫發(fā)育深度的探測一般是很難實現(xiàn)的,所以通過模擬研究建立了裂縫寬度和裂縫深度的預測模型,這樣通過模擬出來的裂縫寬度或者現(xiàn)場實測的地表裂縫的寬度,即可按照裂縫寬度與深度的關系式來實現(xiàn)地表裂縫發(fā)言深度的預測。通過以上的研究可以對礦區(qū)的安全生產和地面建筑的保護提供合理的建議。
【圖文】：

1 采動地表裂縫的分類及相應的特點（1）開采過程中的臨時性裂縫這類縫隙通常會發(fā)生在工作面的上方，伴隨著開挖的推進，由于覆巖不斷的而影響到地表，直到地表開裂從而形成的，如圖 2.1（a）所示。隨著工作面推過縫隙后，地表因為受到壓縮從而產生變形，從而導致位于下沉盆地中的許多慢慢的閉合。主要特點有：形成的速度快，和工作面的發(fā)育是同步的；具有動態(tài)性、臨時性自己愈合的性質。（2）地表穩(wěn)沉后的永久性裂縫這類縫隙通常發(fā)生在工作面界線鄰近地區(qū)，即地表產生拉伸變形的最大區(qū)域，進行開挖直到地表趨于穩(wěn)定，縫隙不僅逐漸增大并且會永久性的存在，如圖 2.1示。主要特點有：發(fā)育的程度深、寬度比較大；很難自己愈合。

因為地表受到壓縮而產生變形并且超過了表土的抗壓縮能力的極限，，所以表土會受到擠壓從而形成隆起，進而在地表壓縮變形地域內發(fā)育。主要特點有：隨著工作面不斷的推進，會慢慢的愈合，地表會凸起，縫隙的寬度，有一定的自我愈合能力。如圖 2.2 所示。3）塌陷型裂縫因為開采從而引起覆巖不斷地破斷進而會導致地表塌陷從而形成的，一般在工作正上方，其發(fā)育和工作面的推進是同時進行的。主要特點有：一般在開采工作面的后面，會伴隨著工作面的不斷推進，慢慢的愈合度比較大、發(fā)育程度深、落差比較大。如圖 2.2 所示。（a）拉伸型裂縫 （b） 擠壓型裂縫
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TD325

【參考文獻】

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本文編號：2537421