【摘要】：受地表地形影響,丘陵地區(qū)井工開采引起的地表移動規(guī)律與一般平原地形地表移動規(guī)律不同。針對山西大寧煤礦一零八工作面現(xiàn)場采礦地質(zhì)條件,通過現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)分析、FLAC~(3D)數(shù)值模擬以及相似材料模擬實(shí)驗(yàn)手段,對丘陵地區(qū)井工開采地表移動變形特征進(jìn)行研究,分析不同開采方案下鐵路的移動變形情況,選取最優(yōu)的開采方案達(dá)到保護(hù)鐵路的目的。對大寧煤礦一零八工作面地表移動觀測站實(shí)測資料整理分析,得出丘陵地區(qū)井工開采地表移動變形特征。結(jié)果表明:丘陵地區(qū)井工開采過程中,地表下沉盆地沿坡體偏向下坡方向,呈現(xiàn)出主要影響角正切值和拐點(diǎn)偏移距沿坡體上坡方向增大,沿坡體下坡方向減小的特點(diǎn);坡體部分水平變形值在沿坡體上坡方向上增大,在沿坡體下坡方向減小,地表處于拉伸狀態(tài)。運(yùn)用FLAC~(3D)建立三維模型對現(xiàn)場進(jìn)行了驗(yàn)證,深入研究了丘陵地區(qū)井工開采對鐵路移動變形的影響,根據(jù)《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》對大寧煤礦鐵路專用線進(jìn)行安全性評價(jià);針對開采方案,從開采高度和開采寬度兩方面入手,研究了不同的采寬和采寬對鐵路移動變形的影響。結(jié)果表明:FLAC~(3D)數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果相近,可以用以預(yù)計(jì)丘陵地區(qū)地表沉陷;一零八工作面采用的開采方案,可以保證鐵路的正常運(yùn)行;從采高和采寬兩方面限制開采方案,可以達(dá)到保護(hù)鐵路目的。通過丘陵地區(qū)不同采寬相似材料模擬實(shí)驗(yàn),得出:隨著工作面寬度的增加,應(yīng)力平衡拱逐漸向上、向采空區(qū)外側(cè)移動,至地表黃土層后消失,在此過程中,應(yīng)力平衡拱擁有控制地表移動變形的重要作用;隨著采寬的增加,地表鐵路線下沉值增大,水平方向上先沿山體向沿坡體下坡方向移動,然后受采動影響向采空區(qū)方向移動。
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD325
【圖文】：

技術(shù)路線圖

交通位置圖

盆地內(nèi)任意點(diǎn)下沉值與主斷面下沉值換算關(guān)系

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本文編號：2793712