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采空区充填控制覆岩沉降相似模拟研究

作　者: 代金秋
导　师: 苏仲杰
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 相似模拟充填开采充填材料地表下沉
分类号: TU472
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 287次
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内容摘要

随着人们对矿产资源的需求越来越大,采空区规模及开采深度也不断加大,由此引起的上覆岩体及地表变形问题也越来越严重,由此严重影响着人们的生产生活,并带来巨大的经济损失,采空区充填开采为“三下”煤炭的合理开采创造了条件。相似材料模拟实验是一种以相似理论为基础,通过用一定的相似材料构造物理参数,并建立与实际开采条件相似的模型来研究一些实际工程问题。论文针对充填开采地表沉陷研究的实际,基于相似材料模拟实验理论,在分析总结已有研究成果的基础上,采用相似材料模拟实验,建立了三种相似材料充填开采的实验模型,在模拟工作面三种材料充填的充填开采推进过程中,采用光学透镜法对地表及覆岩移动进行了详细的观测,对观测的数据进行处理和分析,将理论分析及相似材料模拟实验与工程实例相结合,通过计算和分析获得了充填开采条件下地表及覆岩的移动规律,充填材料的强度与下沉系数的关系以及采空区充填的时空关系,研究结果可为采空区充填开采的有效实施提供参考。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-10
1 引言  10-16
  1.1 国外充填开采概况  11-12
  1.2 国内充填开采概况  12-14
  1.3 本文研究的主要意义  14
  1.4 主要研究内容及方法  14-16
2 充填相关理论  16-23
  2.1 矿山开采中充填的种类  16
  2.2 矿山开采中充填法的作用  16-18
  2.3 充填体支护的原理  18-19
  2.4 充填材料的选择  19-21
  2.5 充填体强度实验  21-23
3 相似模拟理论  23-29
  3.1 基本原理  24-26
  3.2 模型与原型相似的相似指标和相似判据  26-27
  3.3 相似材料模拟实验意义  27-29
4 林盛矿开采现状  29-37
  4.1 林盛煤矿地质概况  29-33
    4.1.1 矿区地层  29-32
    4.1.2 地质构造  32-33
  4.2 煤层赋存特征  33-34
  4.3 煤层岩性  34-37
5 充填开采相似材料模拟实验  37-44
  5.1 模型实验的设计  37-38
  5.2 相似参数的确定  38-39
  5.3 相似材料配比  39-41
  5.4 地表下沉观测点的布设设计  41-42
  5.5 实验模型开挖设计  42-44
6 相似模拟实验结果及分析  44-78
  6.1 地表沉降实验结果  44-60
    6.1.1 石膏充填地表下沉规律  44-49
    6.1.2 矸石充填地表下沉规律  49-55
    6.1.3 煤强度充填材料充填地表下沉规律  55-60
  6.2 实验结果分析  60-62
  6.3 覆岩沉降实验结果  62-71
    6.3.1 石膏充填控制覆岩沉降规律  62-66
    6.3.2 矸石充填控制覆岩沉降规律  66-69
    6.3.3 煤强度充填控制覆岩沉降规律  69-71
  6.4 实验结果分析  71-73
  6.5 充填时间与采空区尺寸的关系  73-78
结论  78-80
参考文献  80-83
作者简历  83-84
学位论文数据集  84-85

采空区充填控制覆岩沉降相似模拟研究

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