神東風(fēng)積沙礦區(qū)開(kāi)采沉陷主要影響因素研究.pdf

1、開(kāi)采沉陷問(wèn)題的研究是一種復(fù)雜的采動(dòng)損害問(wèn)題,對(duì)于不同的地質(zhì)和采礦條件,都會(huì)得出不同的地表沉陷規(guī)律。目前,我國(guó)主要集中在薄松散層礦區(qū)和中東部平原礦區(qū)進(jìn)行開(kāi)采沉陷問(wèn)題的研究,而對(duì)于神東風(fēng)積沙礦區(qū)的研究則很少涉及。
　　通過(guò)研究神東風(fēng)積沙礦區(qū)開(kāi)采沉陷的主要影響因素,可以揭示厚風(fēng)積沙條件下礦區(qū)的地表沉陷規(guī)律;并提出控制開(kāi)采沉陷的措施,為神東礦區(qū)安全采煤及其地面保護(hù)提供參考依據(jù)。本文主要采用FLAC3D軟件進(jìn)行數(shù)值模擬分析,完成了以下幾個(gè)方

2、面的工作:
　　(1)根據(jù)收集的神東風(fēng)積沙礦區(qū)地質(zhì)資料,總結(jié)礦區(qū)開(kāi)采沉陷的主要影響因素。
　　(2)根據(jù)補(bǔ)連塔煤礦12407綜采工作面鉆孔綜合柱狀圖,構(gòu)建FLAC3D數(shù)值計(jì)算模型;將礦區(qū)收集的巖樣進(jìn)行加工并測(cè)得煤巖物理力學(xué)參數(shù)。
　　(3)分別對(duì)松散層厚度、采高、地形以及關(guān)鍵層位置對(duì)地表移動(dòng)的影響進(jìn)行分析,總結(jié)出的沉陷規(guī)律如下:
　?、僭诓缮畈蛔兊那闆r下,伴隨松散層厚度的增加,地表垂直位移最大值和水平位移最大值會(huì)

3、逐漸增大;地表下沉系數(shù)也逐漸增大,地表水平移動(dòng)系數(shù)增大到一定程度時(shí),會(huì)趨于某一恒定值保持不變。
　?、陔S著采高的增加,地表垂向位移最大值和水平位移最大值均呈線性關(guān)系增大;地表下沉系數(shù)也隨之增大,地表水平移動(dòng)系數(shù)則逐漸減小。
　?、坌逼禄飘a(chǎn)生的下沉量,在坡頂與平地沉陷量相互“疊加”,增加了地表下沉量;在坡中央則與平地沉陷量相互“抵消”,減少了地表下沉量;而在坡底,升降斜坡則滑移造成地表抬升;升斜坡與降斜坡的水平位移量均小于平

4、地。
　　④關(guān)鍵層位于上位的結(jié)構(gòu)類型,一方面,地表最大下沉值小于關(guān)鍵層位于下位時(shí)的下沉值;另一方面,延緩了拉應(yīng)力區(qū)的向上擴(kuò)展,推遲了關(guān)鍵層的破斷時(shí)間,故對(duì)地表穩(wěn)定是有利的。
　　(4)神東風(fēng)積沙礦區(qū)為干旱半干旱氣候,制約著充填開(kāi)采的運(yùn)用,而條帶開(kāi)采又影響礦區(qū)的高效開(kāi)采,故沉陷控制方法宜選擇協(xié)調(diào)開(kāi)采。為更好的控制地表沉陷,當(dāng)?shù)孛姹Ｗo(hù)區(qū)域不大時(shí),應(yīng)選擇全采開(kāi)采方式;而當(dāng)?shù)孛姹Ｗo(hù)區(qū)域較大時(shí),應(yīng)選擇跳采的開(kāi)采方式;開(kāi)采期間開(kāi)采速度應(yīng)