特厚煤层重复开采覆岩变形与地表移动规律研究

"特厚煤层重复开采覆岩与地表移动变形规律研究" 本文主要探讨了大同矿区特厚煤层重复开采过程中覆岩与地表移动变形的规律。研究者以塔山煤矿8103和8104工作面为实例，利用地质和采矿条件，构建了二维相似材料模型，以深入理解覆岩沉陷和地表塌陷的机制。 首先，针对仅开采上覆侏罗系煤层的情况，通过反演分析发现，上覆岩层在开采过程中并未出现明显的破坏和变形。这表明在单一煤层开采时，地表移动和变形相对较小。 然而，当进行特厚煤层的重复开采时，情况发生了变化。覆岩在重复采动的影响下，呈现出向上的垮落趋势，并伴随着裂隙的发育。这一过程中的关键在于，侏罗系煤层的采空区在下组煤层开采的扰动下，煤柱群的稳定性受到影响，支撑能力减弱，从而导致上覆岩层的沉陷加剧。同时，采空区上方形成了新的导水裂缝带，使得覆岩沉陷呈现出“四带”发育的特征，即沉陷区分为不同的变形带。 为了更准确地理解地表移动变形规律，研究人员结合实际测量数据，对工作面沿倾向方向的地表移动进行了分析。他们利用Origin 8.0平台并结合概率积分法进行了二次开发，对倾向观测线上山方向的实测下沉数据进行了拟合和参数求解，得到了部分概率积分预测参数。这些参数对于预测未来的地表变形和制定有效的开采沉陷治理策略至关重要。 这项研究揭示了特厚煤层重复开采对覆岩结构和地表形态的深远影响，为大同矿区的开采沉陷治理提供了理论依据和技术支持。通过深入研究和精确的数值模拟，可以更好地预防和控制因开采引起的地质灾害，保护矿区环境，确保煤矿的可持续发展。