红岭煤矿不同采动程度下覆岩破坏及地表移动变形特征研究

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本论文针对红岭煤矿特定的采矿地质条件,通过现场实测资料分析、相似模拟实验以及数值模拟实验,对红岭煤矿不同采动程度下覆岩破坏及地表移动变形规律进行研究。通过红岭煤矿地表移动观测站实测资料分析,得出:地表下沉率随着走向与倾向采动程度的增加呈现出“轻微-剧烈-轻微-稳定”的变化过程;在用概率积分法对非充分采动地表移动变形进行预计时,预计参数必须要修正,否则预计结果不可靠;拐点偏移距受采动影响也很大,在极不充分采动条件下,拐点位于煤壁侧,随着采动程度的增加,拐点逐渐过渡到采空区侧,最后稳定。通过相似模拟实验,得出:工作面沿走向方向渐次推进时,覆岩移动缓和,顶板逐层顺序垮落,而沿倾向方向多工作面回采时,覆岩移动剧烈,若煤柱设计不合理,有发生矿震的危险;应力平衡拱在控制岩层移动方面起关键作用,随着采动程度的增加,应力平衡拱在横向与纵向方向范围逐渐扩大,当达到充分采动状态时,应力平衡拱可能延伸至地表。通过数值模拟实验,得出:在非充分采动时,地表下沉率并非随着采厚的增加而增加,且与采厚关系不明显。在非充分采动与充分采动条件下,松散层厚度与地表最大下沉值和水平移动值整体上成反比关系。
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