地表移動變形隨煤層傾角及地表坡度變化規(guī)律的數(shù)值模擬分析.pdf

1、煤炭作為一種重要能源，在工業(yè)發(fā)展中起著至關重要的作用，但是在煤炭的開采過程中會產(chǎn)生一系列地質(zhì)災害、生態(tài)環(huán)境等隱患，其中由煤炭開采引起的地表移動造成的損害尤為嚴重，如地下水污染枯竭、地表開裂、道路坍塌等。
　　影響煤炭開采引起的地表移動變形規(guī)律的因素有很多，本文從煤層傾角及地表坡度兩方面進行分析，力求尋找其在地表移動與變形過程中的影響規(guī)律。為了能夠更好的分析移動變形在巖層內(nèi)部沿巖層傳遞的規(guī)律，本文總結了地表移動變形基本理論及地表移動

2、變形指標，以山西某礦23103工作面的地形地質(zhì)及采礦實際條件為基礎，分別以地表坡度0?，對應煤層傾角0?、6?、12?；煤層傾角6?，對應地表坡度6?、10?、15?；以及地表坡度及煤層傾角0?、6?、12?構建了不同的FLAC3D地質(zhì)體模型，從走向主斷面下沉、傾向主斷面下沉及水平移動三方面進行分析，并設置7次煤層開挖（每次開挖50m）研究地表移動變形的動態(tài)過程。得出以下結論：
　　1.煤層傾角對地表移動的影響：（1）在第二次開挖

3、時（50~100m），下沉及水平移動開始波及至地表，并且隨著開采的推進，最大下沉和水平移動值逐漸變大；（2）煤層傾角在0?~12?范圍增大時，走向主斷面下沉云圖呈對稱的多層拱形；傾向主斷面下沉及水平移動云圖對稱性變差，影響范圍向上山方向偏移，而最大下沉值卻朝下山方向偏移；（3）當煤層傾角增大（0?~12?）時，同一開挖階段主斷面上的最大下沉值存在減小趨勢；傾向主斷面上的水平移動在上山方向有減小趨勢，在下山方向有增大趨勢。
　　2.

4、地表坡度對地表移動的影響：（1）地表坡度增大（6?~15?）時，走向主斷面下沉云圖形態(tài)一致，呈多層分布的對稱拱形；傾向主斷面下沉云圖的對稱性變差，同時相比于下坡方向，上坡方向的影響區(qū)域有逐漸增大的趨勢，但是上坡方向的最大水平移動值小于上坡方向；（2）地表坡度的增大（6?~15?）時，同一開挖階段主斷面上的最大下沉值及最大水平移動值都存在減小趨勢。
　　3.地表坡度及煤層傾角對地表移動的綜合影響：（1）煤層傾角及地表坡度增大（0?~