铁法矿区采煤沉陷区地表移动规律研究与应用

论文摘要

地下煤炭资源的开采,使得矿区的生态环境、建筑物和构筑物之间的平衡遭到破坏。地表移动参数的最优性质决定了预测的准确性,求取地表移动参数及地表沉陷趋势的预测是本文研究的主要内容。本文以铁法矿区35个地表移动观测站实测数据为基础,通过对观测数据的处理和分析,得到第一阶段地表移动参数,包括下沉系数q、主要影响半径正切tgβ、拐点移动距S和最大下沉角θ。并对第二阶段所建立的4个地表移动观测站实测数据求参,根据39个地表移动观测站求参结果,利用Matlab2009求取地表移动预计参数,并回归分析了地表移动变形参数提供了参考依据。本文的研究成果对铁法矿区中深部开采及类似矿区的地表沉陷预测及控制,“三下”采煤具有一定的理论价值和指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.1.1 课题研究的背景
• 1.1.2 课题研究的意义
• 1.2 地表移动研究的发展阶段
• 1.3 研究内容及技术路线
• 1.3.1 本论文研究的内容
• 1.3.2 拟采用技术路线
• 2 地表移动参数的求取
• 2.1 最小二乘法（MARQURT法）
• 2.2 与地表下沉有关的参数估计
• 2.3 与水平移动有关的参数估计
• 2.4 本章小结
• 3 铁法矿区地质采矿概况
• 3.1 地理位置
• 3.2 铁法矿区地质概况
• 3.2.1 地层
• 3.2.2 煤层赋存情况
• 3.2.3 构造
• 3.2.4 水文地质
• 3.2.5 岩浆活动
• 3.2.6 工程地质特征
• 3.3 地表现状及特征
• 3.4 采空区概况
• 3.5 地质采矿因素对地表沉陷的影响
• 3.5.1 采厚和采空区面积
• 3.5.2 岩性和地层结构
• 3.5.3 采煤方法和顶板管理方法
• 3.6 本章小结
• 4 矿区地表移动变形规律分析
• 4.1 地表变形监测
• 4.1.1 建立地表移动观测站
• 4.1.2 地表移动观测站的观测工作
• 4.1.3 观测站监测信息采集
• 4.1.4 观测成果的整理
• 4.1.5 绘图工作
• 4.2 第一阶段地表移动参数的求取
• 4.3 第二阶段地表移动参数的求取
• 4.3.1 大明矿EW407观测站地表移动参数的求取
• 4.3.2 大明矿ES704观测站地表移动参数的求取
• 4.3.3 大隆矿东三701观测站地表移动参数的求取
• 4.3.4 晓南矿西二706观测站地表移动参数的求取
• 4.3.5 矿区各矿井地表移动变形参数
• 4.4 地表预计参数的变化规律
• 4.4.1 下沉系数
• 4.4.2 主要影响角正切
• 4.4.3 开采影响传播角
• 4.4.4 拐点移动距
• 4.4.5 水平移动系数
• 4.5 角量参数的变化规律
• 4.6 地表移动规律数值模拟研究
• 4.6.1 确定边界条件及初始应力
• 4.6.2 确定岩体力学参数
• 4.6.3 模拟结果
• 4.7 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介及读研期间主要科技成果