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煤矿开采覆岩移动规律的相似模拟研究

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Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｉ ｍｉ ｌ ｒ ａ ｍａ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｌ ｓ ；ｏ ｖ ｅ ｒ ｂ ｕ ｄｅ ｒ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ａ ｍｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ；ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｗ ｏ ｆ ｄ ｉ ｓ ｔ ｉ ｒ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ—ｚ ｏ ｎ ｅ；ｍｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ — ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｉ Ｊ ５Ｉ 罱
均采 深 ３ ９ ２ ． ５ ｍ， 煤层 均 厚 １ ． ８ ｍ， 工 作 面走 向长 ７ ２ ０ ｍ 。
倾向长 １ ５ ５ ｍ， 实行大采高一次采全高综合机械化采煤 ，
顶板 管理 采用全 部垮 落法 ， 工作 面 推进速 度 ４ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｅｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｔ ｈｅ Ｌａ ｗ ｏ ｆ Ｍｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｃｏ ａ ｌ Ｍｉ ｎ ｅ ｄ Ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ａ
ＭＡ Ｒ ｏ ｎ ｇ—ｚ ｈ ｅ ｎ ， ＸＵ Ｌ ｉ ａ ｎ ｇ— ｊ ｉ ， Ｇ Ａ Ｏ Ｓ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ
ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｏ ｖ ｅ ｒ ｂ ｕ ｒ ｄ ｅ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ａ ｗｅ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｌｕ ｆ ｅ ｎ ｃ ｅ ．ｎ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ．ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ － ｂ ｕ ｒ ｄ ｅ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ａ ，ｃ ｏ ｌ ｌ ａ ｐ ｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｒ ａ ｐ，ｃ ｒ ａ ｃ ｋ ｓ ｔ ｒ ａ ｐ ｎｄ ａ ｄ ｅ ｌ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｐ ｗｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｕ ｒ ｎ ．Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｉ ｆ ｖ ｅ ｐ ｒａ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｓ ｕ ｂ ｓ ｉ ｄ ｅ ｎ ｃ ｅ， ｉ ｎ ｃ ｌ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｃ ｕ ｒ ｖ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ。ｈ ｏ ｒ ｉ ｚ ｏ ｎ ｔ ｌ ａ ｍｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｈ ｏ ｉ ｒ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｃ ｈ ｎｉ ａ ｃ ｌ ａ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｏ ｖ ｅ ｒ ｂ ｕ ｒ ｄ ｅ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ａ ｗ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｍｍａ ｉ ｒ ｚ ｅ ｄ ．
第３ ７卷 第 ２期
２ ０ １ ４ 年 ２ 月
测绘 与 空 间地 理 信 息
ＧＥ ｏＭＡ Ｔ ｌ Ｃｓ＆ Ｓ Ｐ ＡＴ Ｉ Ａ Ｌ ｌ ＮＦｏ Ｒ ＭＡ Ｔ Ｉ ｏＮ Ｔ ＥＣ ＨＮＯＬ ＯＧＹ
Ｖｏ １ ． ３ ７， Ｎｏ ． ２ Ｆ ｅ ｂ ．，２ ０ １ ４
煤 矿 开 采 覆 岩 移 动 规 律 的 相 似 模 拟 研 究
２ 模 型 制 作 与 观 测
马 荣振 ，徐 良骥 ，高 双
（ 安徽理工大学 测绘 学院 ， 安徽 淮南 ２ ３ ２ ０ ０ １ ）
摘 要： 以淮 南某煤矿 １ ８ １ １ （ １ ） 工作 面为研究对 象， 利用相似材料模 拟试验 ， 分析 受采 动影响 的上覆岩层 的移动 变形规律。结果表 明 ， 受采动影 响的上覆岩层依 次发 育成 冒落带 、 裂 隙带 、 弯曲带 。通过 对 下沉、 倾斜 、 曲率 、 水 平移动 、 水平 变形五个参数的动态曲线分析 ， 总结上覆 岩层 的力学状 态。 关键词 ： 相似材料模拟 ； 覆 岩移动 ； “ 三带” 分布规律 ； 移动 变形 中图分类号 ： Ｔ Ｂ ２ ２ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ６ ７ ２— ５ ８ ６ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２— ０ ２ １ ４— ０ ３
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｍ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｆ ａ ｃ ｅ】 ８ ｌ １ （ １ ）ｏ ｆ Ｈ ｕ ａ ｉ ｎ ａ ｎ ｗ ａ ｓ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ．Ｓ ｉ ｍ ｉ ｌ ａ ｒ ｍ ａ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｌ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍ ｅ ｎ ｔ ．Ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｖ ｅ —
相 似材料 模拟 自 １ ９ ３ ７年前 在前 苏联全 苏矿 山测量 科 学研 究 院首 次用 于研 究 岩 层 与 地 表移 动 问题 至 今 ， 其 实 质 是根 据 相似模 拟 原 理 ， 将 矿 山岩层 按 一定 的 比例 缩小 ，
用 相 似材 料做 成模 型 ， 在模 型 中模 拟煤 层开 采 ， 观 测并 记
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ，Ａ ｎ ｈ ｉ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｈ ｕ ａ ｉ ｎ ａ ｎ ２ ３ ２ ０ ０ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）