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单一煤层连续开采地表移动规律研究
单一煤层连续开采地表移动规律研究
摘要:
地表移动是煤矿开采过程中的一个重要问题，对于矿井周边的土地利用和城市规划具有重要影响。本文以单一煤层连续开采为研究对象，通过实地观测和数值模拟的方法，对地表移动规律进行研究。研究结果表明，地表移动主要受到煤层开采深度、开采方法和高边压等因素的影响，并且存在一定的周期性和非均匀性。针对地表移动带来的问题，本文提出了相应的治理措施，以保障矿井周边地区的安全与稳定。
关键词:单一煤层，连续开采，地表移动，规律，治理措施
引言:
地下煤矿开采过程中，由于顶板破裂和塌陷等原因，地表上会发生不同程度的移动，严重影响周边土地利用和城市建设。因此，研究地表移动规律对于安全高效开采煤矿具有重要意义。本文针对单一煤层连续开采过程中的地表移动问题展开研究，旨在揭示其规律并提出相应的治理措施。
1.实地观测方法
为了了解地表移动规律，我们在煤矿附近设置了多个观测点，通过测量每个观测点的水准高程和平面位置，得到地表移动的变化情况。同时，我们还使用GNSS技术对观测点进行动态监测，记录地表移动的实时数据。
经过一段时间的观测，我们发现地表移动主要表现为沉降和下沉两种形式。沉降是指地表整体下降，下沉是指地表局部部分下降。根据观测数据的分析，我们发现地表移动具有明显的周期性和非均匀性。地表移动的周期与煤层开采深度和开采方法有关，而非均匀性则受到高边压和矿井结构等因素的影响。
2.数值模拟方法
为了更深入地研究地表移动规律，我们采用数值模拟的方法对单一煤层连续开采过程中的地表移动进行模拟。基于煤层力学性质和地层结构参数，我们建立了地表移动的数值模型，并通过有限元方法求解了模型。
模拟结果表明，煤层开采深度是影响地表移动的重要因素。随着开采深度的增加，地表移动的幅度和范围也会增加。此外，不同的开采方法也会对地表移动产生不同的影响。例如，长壁工作面开采时地表移动范围较大，采煤柱破坏后地表随即下沉；而细支柱开采时地表移动范围相对较小，但是会出现严重的局部下沉现象。
3.地表移动治理措施
针对地表移动问题，我们提出了一系列的治理措施，以保障矿井周边地区的安全与稳定。首先，我们建议采用适当的煤层开采方法，避免过大的高边压和矿井结构变形。其次，通过合理设置煤柱宽度和支柱尺寸，减小地表移动的范围和幅度。此外，加强煤层顶板的支护和加固措施，能有效降低地表移动的发生。
结论:
单一煤层连续开采过程中的地表移动受到煤层开采深度、开采方法和高边压等因素的影响，并存在一定的周期性和非均匀性。通过实地观测和数值模拟，我们可以更好地了解地表移动的规律，并提出相应的治理措施，以保障矿井周边地区的安全与稳定。然而，由于地质条件和煤层性质的差异，地表移动规律在不同的矿井中可能会有所不同，需要进一步研究和实践验证。
参考文献:
1.张三,李四.单一煤层连续开采地表移动规律研究[J].煤矿科学技术,20XX,X(X):XX-XX.
2.王五,赵六.煤矿地表移动与治理[M].北京:煤炭工业出版社,20XX.
扩展阅读:
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2.Wang,L.;Wu,Z.;Zang,H.;Li,X.Studyonsurfacedeformationruleandmechanismofmulti-layerminingincoalmineareas.Environ.EarthSci.2019,78,27.