急傾斜煤層采動(dòng)覆巖移動(dòng)模式及機(jī)理研究.pdf

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文急傾斜煤層采動(dòng)覆巖移動(dòng)模式及機(jī)理研究姓名：楊帆申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：大地測(cè)量學(xué)與測(cè)量工程指導(dǎo)教師：麻鳳海20060401遼寧T稃技術(shù)大學(xué)博十學(xué)何論文橫梁的穩(wěn)定性和產(chǎn)生滑落失穩(wěn)的條件。(3)基于復(fù)合層狀介質(zhì)理論，建立了“廠”型移動(dòng)拱復(fù)合巖層移動(dòng)的計(jì)算模型。形成“廠”型移動(dòng)拱左拱的上位巖層，發(fā)生整體彎曲擴(kuò)展到地表形成地表的非對(duì)稱沉陷。將上位巖層的彎曲變形看作是軸向位移和法向彎曲的迭加，將巖層的法向彎曲看作是復(fù)合

2、層狀介質(zhì)的變形，建立了“廠”型移動(dòng)拱復(fù)合巖層下沉的計(jì)算公式，在建立的公式中首次提出了迭加移動(dòng)距參數(shù)的概念，并闡明其物理含義。推導(dǎo)了“廠”型移動(dòng)拱復(fù)合巖層移動(dòng)和變形的計(jì)算公式。(4)基于相似材料模擬實(shí)驗(yàn)理論，建立了傾角為60。的相似材料模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，闡明了急傾斜煤層開采巖層破壞與移動(dòng)的“廠”型移動(dòng)拱結(jié)構(gòu)模式，分析了急傾斜煤層開采地表移動(dòng)的規(guī)律。首次采用先進(jìn)的三維激光掃描儀對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行非接觸、高精度和多層位觀測(cè)，利用Cyclong軟件進(jìn)行

3、數(shù)據(jù)處理，提取了相應(yīng)特征點(diǎn)的坐標(biāo)，分析了實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒煌瑢游粠r層移動(dòng)規(guī)律。(5)應(yīng)用ANSYS軟件強(qiáng)大的數(shù)值模擬計(jì)算功能，研究了急傾斜煤層開采覆巖的變形機(jī)理，并總結(jié)了急傾斜煤層開采地表移動(dòng)的規(guī)律。主要研究單一煤層開采、多煤層開采、覆巖不同巖性組合、傾角變化對(duì)覆巖變形機(jī)理的影響，并建立了急傾斜煤層開采地表沉陷的三維數(shù)值仿真模型。(6)結(jié)合開灤趙各莊礦急傾斜煤層開采的實(shí)際，根據(jù)“廠”型移動(dòng)拱復(fù)合巖層下沉的理論計(jì)算模型，建立了趙各莊礦前金莊223

4、工作面、石匠營(yíng)224工作面地表下沉的數(shù)學(xué)公式，并將巖移觀測(cè)與理論計(jì)算、相似材料模擬實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行比較分析，對(duì)理論模型的實(shí)用性進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文針對(duì)急傾斜煤層巖層移動(dòng)的“廠”型移動(dòng)模式，采用理論分析、相似材料模擬實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬與工程實(shí)例相結(jié)合的方法，建立了“廠”型移動(dòng)拱復(fù)合巖層變形的計(jì)算模型，分析了急傾斜煤層采動(dòng)覆巖的變形機(jī)理，為急傾斜煤層開采沉陷的預(yù)計(jì)和控制提供了新的理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：急傾斜煤層“廠”型移動(dòng)拱復(fù)合層狀介質(zhì)開采沉