煤层开采区地表拉张裂隙的形成与演化模拟试验研究.pdf

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1、分类号：ＴＤ３２５单位代码：１０３６１？安获化王乂學＇．，ＡＮＨＵＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，ＩＵＮＩＶＥＲＳ剛譯间龄１１ｉ论＾目；煤层开采区地表拉张裂隙的形成与演化模拟试验研究作者姓名：张东哲专业名称：测绘工程导师姓名：严家平教授完成时间；２０１７年６月６日中图分类号：ＴＤ３２５论文编号：学科分类号：４２０４０密级：公开安徽理王大学硕去学位论文煤层开采区地表拉张裂隙的形成与演化模拟试验研究作者姓名：张东哲专业名称：测

2、绘工程研巧方向：工程变形监测导师姓名：严家平教授导师单位：安徽理工大学答辩委员会主席：胡奎论文答辩日巧：２０１７年５月２８日安巧理工大学研究生处２０１７年５月２８日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｉｎＳｕｒｖｅｙｉｎｇＥｎｄｎｅｅｒｉｎｇＳｔｕｄｙｏｎＦｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＥｖｏｌｕｔｉｏｎＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＳｕｒｆａｃｅＴｅ凸ｓｉｏｎｉｎＣｏａｌＳｅａｍＭｉｎｉｎｇＡｒｅａＣａｎｄｉｄａｔｅ二ＺｈａｎｇＤｏｎｇｚｈｅＳ哗ｅｒｖｉｓｏｒ：ＹａｎＪｉａｐｉｎｇ

3、ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｕｒｖｅｉｎａｎｄＭａｉｎｙｇｐｐｇＡｎＨｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．ｉｆ．Ｒ．ＣＨＩＮＡ１６８，ＴａｅｎｇＲｏａｄ，Ｈｕａｉｎａｎ，２３２００１，Ｐ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导腑指导下进行巧研究工作及取得的研究成果。据我巧如，除了文中特别加Ｗ振注和致谢的地方咲外，论文中不包含其他人巴经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学歲其化教育祝柏柏学化或证韦而债用过的材料一。与我罔工作的罔志对本研究所敏的任何贡献均己

4、在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签端：據為名日期：ｉｄｌ年Ｊ月耸日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安繳理王大学有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的？工太学复印件和磁盘，允许论文艘查阅和借阅本人授权安徽望可１＾义将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行捡索，可Ｗ采用影印、汇编学位论文？（保密的学位、缩印或妇描等复制手段保存论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：满巧．蕾签字曰期：？。／

5、７年《月吟曰專师签《：签字日期夺谷成ｆ曰＾摘要煤炭作为我国的主要化石能源，其在我国国民经济建设中所占据的地位是不可替代的。我国经济的发展离不开煤炭资源的开发与利用。然而随着煤炭的采出，矿区地表常常发生塌陷变形，而地表塌陷形成过程中往往伴有裂隙的形成。地表，裂隙的形成改变了王壤原有的内部结构，加速了水±的流失降低了王壤中营养，，促使耕地贫疮化即挤压型元素的含量。根据裂隙的形成机理将裂隙分为四类裂隙。、滑动型裂隙、塌陷型裂隙、拉张型裂隙本文主要是对煤层开采区地表拉张型裂隙的形成与演化进行研究。拉伸型裂一隙是由于地

6、表受到的拉应力超过了其所能承受的最大抗拉强度时形成的，裂隙。般呈现上宽下窄的形态，裂隙发育深度相对较浅拉伸型裂隙的形成加速了地表止壤的水止流失，改变了地表形志及耕地的内部构造，降低了±壤质量。研究地表拉张裂隙的形成与演化不仅可Ｗ对裂隙的形成与发育规律有更清楚的认识，还可Ｗ对裂隙的形成位置进行预测。本文通过模拟煤层的开采，对煤层开采过程中地表拉张型裂隙的形成与演化进行了研巧，并对不同开采厚度下裂隙的形成与发育情况进行了对比分析。试验过程对裂隙的特征值进行了测量，应用并行电法对模型内部裂隙的发育情况进行了监测，对观测面上裂隙的发育过程做了拍照

7、记、录，后期通过对并行电法得到的反演剖面图进行分析数字图像的处理，结合观测数据的分析处理结果，得到了下研究成果：一（１）煤层开采过程中拉张裂隙超前于开采工作面定距离形成，随着煤层开采的进行裂隙宽度先变大后减小。（２）采深相同时，开采厚度越大裂隙发育达到最大值时的宽度、深度也越大；煤层采长相同时，煤层开采厚度小时地表形成裂隙的密度大。（３）并行电法对试验模型内部拉张裂隙的形成与演化过程进行了很好的表征。根据模型止体内部电阻率阻值大小在开采过程中的变化，通过对多阶段电阻率反演剖面图的分析－对试验过程中裂隙的形成位置，宽度、深度的

8、发育大小进。行了