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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
风积沙非充分采动地表移动规律研究
  • 6
  • 作者

    郭文兵 葛志博 胡玉杭 杨伟强

  • 单位

    河南理工大学能源科学与工程学院煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心

  • 摘要
    目的 为研究风积沙地貌非充分采动地表移动变形规律,方法 以门克庆煤矿11-3105工作面为研究背景,通过建立地表移动观测站对研究区域地表移动进行连续监测,结合理论分析对风积沙地貌地表移动变形规律进行研究。结果 实测数据表明:大采深风积沙地貌非充分采动条件下,地表走向、倾向最大下沉值分别为423,464 mm,地表沉降量较小,说明地表沉降响应表现反应缓和,计算得出最大下沉速度滞后距,为401 m,最大下沉速度滞后角为60.97°;结合关键层理论和固支梁挠度分析,发现工作面上覆岩层在沉降传导过程中会出现离层空间,揭示了地表在风积沙缓冲作用下沉降较小的机理。通过对地表移动持续时间进行深入研究,以微积分和几何学为基础构建了地表移动持续时间“面积”计算模型,给出了地表移动持续时间计算公式,并对11-3105工作面(超)充分采动区域的测点和10个不同矿区进行地表移动持续时间分别进行预测,该工作面部分测点预测值与实测值最小误差为 5d,最大误差为10 d;针对10个不同矿区预测值与实测值最小误差为4 d,最大误差为34 d,与实测结果吻合程度较高,验证了“面积”计算模型的预测精度和合理性。结论 研究结果丰富了煤矿开采地表移动规律的内容,对开采沉陷区建筑物利用保护及土地复垦等具有重要指导意义。
  • 关键词

    大采深风积沙地貌地表持续移动时间地表沉陷移动变形规律

  • 文章目录


    0 引 言
    1 工作面及观测站建立
    1.1 工作面概况
    1.2 观测站布设及监测
    1.2.1 覆岩岩性及充分采动程度确定
    1.2.2 观测线长度确定
    1.2.3 现场监测
    2 结果与分析
    2.1 地表下沉特征
    2.2 地表下沉速度
    2.3 大采深风积沙地貌地表沉降特征分析
    2.3.1 关键层判定
    2.3.2 关键层挠度分析
    3 地表移动持续时间
    3.1 实测分析
    3.2 构建模型
    3.3 模型验证
    4 结 论
  • 引用格式
    郭文兵,葛志博,胡玉杭,等.风积沙非充分采动地表移动规律研究[J/OL].河南理工大学学报(自然科学版),1-11[2025-01-13].http://kns.cnki.net/kcms/detail/41.1384.n.20250102.1021.002.html.
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