基于分層傳遞原理的開采沉陷時空預測模型構建.pdf

1、煤炭資源的大規(guī)模開采，會引起或誘發(fā)煤礦區(qū)地面沉陷、塌陷和山地開裂等地質災害，不僅嚴重危害了當?shù)氐淖匀画h(huán)境，也給當?shù)厝嗣袢罕娂暗V區(qū)生產造成巨大的經(jīng)濟損失，對開采沉陷的預測，不僅有助于采取適當?shù)拇胧┘右钥刂?，同時對于后期礦區(qū)環(huán)境的恢復與整治也非常需要。目前地表移動預計的方法較多，但由于對開采沉陷機理及地表變形破壞的認識、參數(shù)取值等眾多因素的影響，預計結果與實際仍有較大誤差。
　　 本文通過分析受采動影響的上覆巖層的變形特征及主要控制

2、因素，基于分層傳遞原理，運用關鍵層理論及概率積分方法，嘗試建立了一種空間上的地表下沉移動變形模型，并在此基礎上推導出了傾斜、曲率、水平移動和水平變形公式。之后結合Knothe時間函數(shù)，通過疊加原理，推導出了開采引起地表移動變形的時空預計模型。并給出了該預計模型中參數(shù)的確定方法。對于有限開采條件下，在計算砌體梁斷塊長度時，通過引入初次來壓步距與工作面長度的關系，增加了模型參數(shù)的合理性和準確性。
　　 結合陜西省大佛寺煤礦區(qū)進行實例

3、驗證，在計算過程中運用matlab 軟件對形成的模型求解，得到的理論預測結果與實測資料吻合的較好。與常規(guī)概率積分法的預計結果進行對比，結果表明：利用本模型預計下沉值最大相對誤差為32.54％，相對誤差平均為10.36％。采用概率積分法的預計下沉值最大相對誤差為99.90％，相對誤差平均為41.14％。說明構建的模型是可行的，且效果要好于常規(guī)概率積分法預計結果。然后利用時空模型對大佛寺煤礦40301首采工作面推進490m、581m、672