厚松散层大采深条件下地表变形规律研究及数据处理

随着我国经济的快速发展,煤炭需求量逐渐增大,煤炭开采强度也在逐渐增强,由此而导致的地表移动和破坏愈加严重。国内外学者多年来,对各种不同地质采矿条件下的地表移动变形规律及地表移动变形预计方法进行了研究,但是对厚松散层条件下地表移动变形规律及移动变形预计方法的研究还不够深入。本文是以潞安集团的屯留、司马矿为实验基地建立了观测站,通过外业的数据观测和内业数据处理,研究了厚松散层条件下地表移动变形规律及土地破坏规律,针对厚松散层的地质采矿条件,将厚松散层厚度作为参数应用到预计概率积分法中,对传统的概率积分法加以修正,通过与实测值进行比较,得到了较好的效果。 通过本文的研究得出如下结论: (1)厚松散层条件下,在上山方向下沉盆地的边缘即使下沉值很小,也会产生较大的水平移动,下沉盆地的拐点位于煤柱的上方而非采空区上方,移动盆地范围较大、水平移动量也较大,地表下沉量也大于相似地质条件下非厚松散层下开采的地表下沉量。 (2)松散层厚度和基岩厚度的比值不同,对地表移动变形的影响也有较大变化,随着松散层厚度与基岩比值的增加,其下沉系数、影响角正切、边界角也随之增大,对地表破坏影响范围越大等特点。 (3)引入松散层厚度作为参量对传统的概率积分法进行修正,克服了原概率积分法在厚松散层条件下边缘收敛过快,地表影响范围过小等缺点。 (4)本文还研制了针对厚松散层开采沉陷预计的软件,软件通过输入不同参数能很好地预计厚松散层条件下开采沉陷的范围,并能绘制出下沉等值线、倾斜等值线、曲率等值线、水平移动等值线和水平变形等值线。软件还可以求取移动角,通过求取的移动角和实测值进行比较得出符合矿区实际的移动角参数。