厚松散层薄基岩下开采地表变形规律—以鲁南矿区为例

TD325; 我国东部厚松散层薄基岩矿区开采地表沉陷普遍具有下沉量大、移动范围广、稳沉时间长等特征.本文以鲁南矿区某煤矿为例,探讨了不同松散层与基岩厚度比条件下煤层开采的地表变形参数变化规律,在现场实测的基础上,采用FLAC3D数值模拟技术,建立不同松基比(0.25～5.00)条件下煤层开采的地表变形计算模型,研究了地表变形特征,分析了松基比对概率积分法参数的影响,并从开采沉陷的角度对厚松散层薄基岩条件进行了定量分析与探讨.研究表明:①在开采厚度相同条件下,当松基比不断增大时,地表变形量呈明显的先增大后减小特征,在松基比达到某一限值后,地表变形趋于稳定;②下沉系数、水平移动系数和主要影响角正切...

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Published in煤炭科学技术 Vol. 51; no. 9; pp. 11 - 23
Main Authors 刘辉, 李玉, 苏丽娟, 朱晓峻, 张鹏飞, 姚明明, 王金正, 王庆伟, 司光亚
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 安徽省矿山生态修复工程实验室,安徽合肥 230601%安徽大学数学科学学院,安徽合肥 230601%山东能源集团鲁西矿业有限公司郭屯煤矿,山东菏泽 274700 01.09.2023
安徽大学资源与环境工程学院,安徽合肥 230601
Subjects
thick loose layer
厚松散层
薄基岩
沉陷
松基比
probability integration method
thin bedrock
subsidence
概率积分法
surface deformation
loose foundation ratio
地表变形
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ISSN0253-2336
DOI10.13199/j.cnki.cst.2022-1451

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Summary:TD325; 我国东部厚松散层薄基岩矿区开采地表沉陷普遍具有下沉量大、移动范围广、稳沉时间长等特征.本文以鲁南矿区某煤矿为例,探讨了不同松散层与基岩厚度比条件下煤层开采的地表变形参数变化规律,在现场实测的基础上,采用FLAC3D数值模拟技术,建立不同松基比(0.25～5.00)条件下煤层开采的地表变形计算模型,研究了地表变形特征,分析了松基比对概率积分法参数的影响,并从开采沉陷的角度对厚松散层薄基岩条件进行了定量分析与探讨.研究表明:①在开采厚度相同条件下,当松基比不断增大时,地表变形量呈明显的先增大后减小特征,在松基比达到某一限值后,地表变形趋于稳定;②下沉系数、水平移动系数和主要影响角正切均随着松基比增大表现为先增大后减小的关系,松基比拐点分别为1.75、1.25和1.25;③松散层厚度在平均采深中所占的比例对移动角、边界角具有较大的影响,边界角、移动角随着松基比的增大逐渐减小.基于上述研究,提出将松基比为1.25～1.75作为厚松散层薄基岩条件的临界值,为我国东部典型厚松散层薄基岩矿区地表变形预计和开采沉陷灾害防控提供了理论基础.
ISSN:0253-2336
DOI:10.13199/j.cnki.cst.2022-1451