覆巖離層注漿條件下地表沉陷預(yù)計(jì)理論與參數(shù)研究.pdf

1、覆巖離層注漿減沉法是控制地表沉陷的一種主動(dòng)方法，自1986年齊東洪高工和范學(xué)理教授等在撫順老虎臺(tái)礦進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)并取得成功后，發(fā)展到現(xiàn)在，該技術(shù)無(wú)論從理論上還是工程實(shí)踐上都得到了進(jìn)一步完善和發(fā)展。我國(guó)先后有多礦進(jìn)行了離層注漿減沉試驗(yàn)，并取得了一定的減沉效果和經(jīng)濟(jì)效益。 為了應(yīng)用相似材料模擬試驗(yàn)分析采場(chǎng)上覆巖層及地表移動(dòng)規(guī)律，并使模擬試驗(yàn)成果定量化，提出了新的相似材料模擬技術(shù)方案——恒溫恒濕密閉相似材料模擬試驗(yàn)。通過(guò)分析模擬試驗(yàn)過(guò)

2、程中的主要誤差來(lái)源及其可控性，以彈性力學(xué)為基礎(chǔ)，建立了相似材料模擬試驗(yàn)的誤差補(bǔ)償理論。 在相似材料模擬試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用數(shù)值仿真方法，進(jìn)行了具體地質(zhì)采礦條件下的采場(chǎng)上覆巖層動(dòng)態(tài)移動(dòng)規(guī)律研究，模擬了隨工作面推進(jìn)地表的移動(dòng)規(guī)律。 根據(jù)關(guān)鍵層理論，分析了覆巖地層結(jié)構(gòu)與離層的關(guān)系，探討了覆巖離層發(fā)育過(guò)程的階段性和周期性。根據(jù)巖石的抗壓不抗拉特性，以巖石應(yīng)變?yōu)橹笜?biāo)，由巖梁撓曲方程，分析了橫向上巖層的斷裂發(fā)育規(guī)律，并推導(dǎo)了基于巖石應(yīng)

3、變的巖梁斷裂步距表達(dá)式，分析了覆巖離層的發(fā)育程度與采寬的關(guān)系。 本論文結(jié)合了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目——覆巖離層規(guī)律的貝葉斯動(dòng)態(tài)模型預(yù)測(cè)與注漿減沉機(jī)理研究[批準(zhǔn)號(hào)：50174035]，對(duì)覆巖離層注漿條件下的地表沉陷預(yù)計(jì)理論與參數(shù)進(jìn)行了研究。 本文主要研究了注漿條件下地表沉陷的預(yù)計(jì)方法，應(yīng)用“注采比”的概念來(lái)評(píng)價(jià)注漿減沉效果，分析了灰體分布對(duì)下沉的影響，探討了注漿量和地表采動(dòng)程度對(duì)注漿減沉率的影響。根據(jù)減沉率和注采比的函數(shù)關(guān)系