厚黄土层开采地表沉陷灾害及其控制研究

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西部地区煤炭资源丰富,是我国能源战略的重要承接地,同时也是全国生态环境最脆弱的区域。不断扩大的开采范围和增大的开采强度,加速了开采地表沉陷灾害频度和烈度,加剧了西部矿区生态环境的恶化。西部大部分矿区被厚黄土层覆盖,厚黄土层的物理力学特性,使得开采引起的地表沉陷灾害具有其特殊性。本文以陕西铜川、蒲白、澄合、韩城和黄陵典型的厚湿陷性黄土覆盖矿区的开采损害现状调查和地表移动变形观测数据为基础,结合厚湿陷性黄土覆盖矿区这种特殊地质、采矿及地形条件,通过分析这些矿区开采引起地表沉陷灾害类型及灾害特征,进而分析研究给出影响这些沉陷灾害程度的主要影响因素,总结了厚湿陷性覆盖区开采引起地表移动变形的规律。应用采动地表、覆岩移动变形预计理论、煤岩强度理论,控制或减轻地表地表沉陷灾害的协调、限高、条带等开采方法,分析确定了适合于厚湿陷性黄土覆盖区采动地表沉陷灾害控制的理论与方法。以王家尧头村庄下保护煤柱开采实例,通过相似材料模拟、数值计算、影响函数预计分析厚黄土层地表灾害控制方法的适应性,确定地表移动变形的特征参数,为矿区选择科学合理的开采方法提供依据。
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