特厚煤层开采沉陷规律与监测方法研究.pdf

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书籍描述

内容简介
本书不仅介绍了传统地表与覆岩沉陷监测方法,而且详细研究了ZUI新地表与覆岩沉陷监测方法。以典型矿区为例分析了该类地质采矿条件下地表与覆岩的沉陷规律。以塔山煤矿为工程背景,分别采用相似材料模拟试验和数值模拟试验的方法进一步研究了地表与覆岩的移动变形规律;反演分析了采动过程中地表与覆岩的应力场、破坏场和位移场的演化规律,揭示了该类地质采矿条件的地表与覆岩沉陷机理。研究了常用的采动损害保护煤柱留设方法。

目录
前言

第1章绪论

1.1背景及意义

1.2国内外研究现状与发展趋势

1.2.1开采沉陷的发展历史

1.2.2开采沉陷的发展趋势

1.3主要研究内容

1.4研究方法

第2章开采沉陷监测方法研究

2.1地表沉陷监测方法

2.1.1一般地表沉陷监测方法

2.1.2DInSAR监测技术

2.1.3CORS监测技术

2.2覆岩内部沉陷监测方法

2.2.1一般覆岩移动变形监测技术

2.2.2数字全景成像监测技术

2.3采煤区建筑物的变形观测

2.3.1一般建筑物变形的观测

2.3.2高耸建筑物变形观测

2.3.3吊车轨道观测

2.3.4地下管线观测

第3章地表开采沉陷监测及其移动变形分析

3.1矿区概况简介

3.1.1煤田概况

3.1.2研究区概况

3.2地表沉陷观测

3.2.1研究区CORS现状

3.2.2观测线及测点布设情况

3.3矿区地表裂缝形成机理与特征分析

3.3.1地表裂缝形成过程机理分析

3.3.28104工作面上方地表裂缝特征分析

3.4CORS监测数据处理方法与精度分析

3.4.1数据处理方法简介

3.4.2GAMIT/GLOBK软件数据处理流程与步骤

3.4.3CORS监测数据与水准仪测量数据对比分析

3.5矿区地表移动变形实测数据的整理与分析

3.5.1走向观测线地表移动变形分析

3.5.2倾向观测线地表移动变形分析

3.5.3地表移动参数求取

3.5.48104工作面开采现场实测数据分析结果

第4章地表与覆岩移动变形的相似模拟

4.1相似材料模拟试验原理

4.2实验目的

4.3实验设计

4.3.1模拟对象

4.3.2模型架与观测设备

4.3.3模拟采用的相似条件

4.3.4相似配比与试验材料的制备

4.3.5相似模拟实验模型的构建

4.3.6模型的制作过程

4.3.7测点布设与开采设计

4.4覆岩破断与煤柱损伤规律研究

4.4.1上层煤开采覆岩破断与煤柱损伤规律

4.4.2下层煤开采覆岩破断与煤柱损伤规律

4.5覆岩内部岩层移动特征变形特征分析

4.5.1不同岩层下沉特征分析

4.5.2工作面推进过程中同一岩层下沉特征分析

4.6相似材料模拟试验观测方法研究

4.6.1经纬仪测量角度法

4.6.2全站仪测量坐标法

第5章地表与覆岩移动变形的数值模拟

5.1研究内容

5.2FLAC3D数值模拟计算程序

5.2.1计算程序简介

5.2.2FLAC3D计算特征

5.2.3FLAC3D的求解流程

5.3三维模型建立与模拟过程

5.3.1几何模型建立

5.3.2计算模型的选择

5.3.3岩层参数选取

5.3.4模拟计算过程

5.4方案一——围岩与地表应力场、破坏场及位移场特性分析

5.4.1围岩应力场分布规律

5.4.2围岩破坏场分布规律

5.4.3围岩位移场分布规律

5.4.48104工作面开采对地表破坏及下沉的影响研究

5.4.5地表主断面移动变形特征分析

5.5方案二——围岩应力场、破坏场及位移场特性分析

5.5.1煤柱损伤不同程度围岩应力场特征

5.5.2煤柱损伤不同程度围岩破坏场特征

5.5.3煤柱损伤不同程度围岩位移场特征

5.6方案三——围岩与地表应力场、破坏场及位移场特性分析

5.6.1围岩应力场、破坏场及位移场特性分析

5.6.2两煤层同采地表破坏及移动变形特性分析

第6章采动损害保护煤柱留设

6.1保护煤柱留设原理

6.2围护带与移动角

6.2.1围护带宽度

6.2.2移动角β、γ、δ及松散层移动角φ

6.3保护煤柱留设方法

6.3.1保护煤柱留设所需资料

6.3.2垂直剖面法留设保护煤柱

6.4几种常见类型煤柱的留设方法

6.4.1立井与工业场地保护煤柱的留设

6.4.2斜井保护煤柱的留设

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