厚松散层重复采动条件下地表移动规律研究——以卧龙湖煤矿首采区为例

摘要

地下矿产资源被采出后，引起的地表沉陷是一个时间和空间的非线性变化过程，在对地表移动变形规律的实际研究过程中不仅要考虑地表变形趋于稳定后最终移动变形值的大小及分布，还必须考虑地表移动变形随时间的发展趋势。重复采动加大对地表的破坏，使地表移动与变形增大，掌握重复采动下地表移动变形规律，并求取相关地表移动变形参数，分析其参数变化机理，并实现动态预计是本文研究的重点。
　　 本文结合卧龙湖煤矿首采区工作面实测资料，分析初次采动和重复采动两种情况下地表移动变形的特征和规律，利用Matlab软件求取初次采动和重复采动两种情况下的地表移动变形相关参数，并分析了重复采动后移动角和边界角等角量参数、超前影响角和超前影响距等动态参数、以及下沉系数q、拐点移动距S、主要影响角正切tgβ、水平移动系数b、开采影响传播角θ等与概率积分法相关预计参数的变化情况，重点探讨了以概率积分模型为基础基于Knothe时间函数的动态预计原理，确定了时间影响参数c的求取方法，在Matlab软件中编写地表移动变形动态预计程序，同时实现工作面推进到不同距离地表移动变形曲线图、下沉等值线图、移动盆地的三维曲面图的绘制，本文研究成果对相似地质采矿条件矿区的开采设计和地面建筑物保护有一定的指导作用。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究的目的及意义

1．2 国内外研究历史与现状

1．2．1 国外开采沉陷研究历史与现状

1．2．2 国内开采沉陷研究历史与现状

1．2．3 厚松散层下重复采动地表移动规律研究

1．3 主要研究内容及技术路线

1．3．1 主要研究的内容

1．3．2 技术路线

2 基于Knothe时间函数的开采沉陷预计

2．1 概率积分法原理

2．1．1 随机介质原理

2．1．2 概率积分模型

2．1．3 概率积分法预计公式

2．1．4 预计参数求取原理

2．1．5 概率积分法求参的数学模型

2．2 基于Knothe时间函数的动态预计原理

2．2．1 Knothe时间函数

2．2．2 时间影响参数C的确定

2．2．2 动态预计原理

2．3 小结

3 研究区概况与观测站布测

3．1 研究区概况

3．1．1 研究区地质采矿条件

3．1．2 首采区地质采矿条件

3．2 地表移动观测站设置及观测

3．2．1 地表移动观测站布设

3．2．2 地表移动观测站的观测

3．3 小结

4 厚松散层重复采动条件下地表移动规律

4．1 初次采动地表移动实测数据处理与分析

4．1．1 初次采动实测数据处理

4．1．2 初次采动地表移动特征分析

4．2 重复采动地表移动实测数据处理与分析

4．2．1 重复采动实测数据处理

4．2．2 重复采动地表移动特征分析

4．3 重复采动条件下地表移动参数

4．3．1 角量参数

4．3．2 动态参数

4．3．3 预计参数

4．4 小结

5 基于Matlab的动态预计理论应用

5．1 Matlab软件简介

5．1．1 Matlab软件的优点

5．1．2 Matlab软件的缺点

5．2 Matlab动态预计应用

5．2．1 Matlab曲线拟合求参

5．2．2 Matlab求参精度分析

5．2．3 Matlab动态预计可视化

5．3 小结

6 结论与展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科技成果