【摘 要】
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地下煤炭资源被人工采出以后,因上覆岩层的失稳、垮落、重新密实而使地表出现开裂、塌陷和变形等地质灾害.传统的研究煤矿开采沉陷的方法主要有地质法、实地监测法、物理和数
【机 构】
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中南大学资源与安全工程学院,长沙,410083;湖南科技大学能源与安全工程学院,湖南湘潭,411201;安徽工业大学建筑工程学院,安徽,马鞍山,243032;金竹山矿业公司土珠煤矿,湖南冷水江,417
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地下煤炭资源被人工采出以后,因上覆岩层的失稳、垮落、重新密实而使地表出现开裂、塌陷和变形等地质灾害.传统的研究煤矿开采沉陷的方法主要有地质法、实地监测法、物理和数值模拟法等,这些方法耗费大量人力、物力、财力,且部分参数的获取十分困难.为了获得在煤矿开采区域内地表沉降情况的准确信息,本文利用采动卸压原理和“三带”模型,以湖南省金竹山矿业公司的土珠煤矿开采沉降实况为研究背景,分析其地下采煤时地表裂缝与沉降的发生机制与特征.提出在开采垂直裂缝最大估算高度直接影响地表浅部的2煤层和3煤层时,应根据理论分析和实地观测的方法进行沉降预测,适时提供有效的安全预警信息;在开采垂直裂缝最大估算高度不影响地表的深部煤层时,可根据实际观测的历史数据建立灰色Logistic Ⅰ/Ⅱ模型进行地面沉降预测,无须再进行实际监测.通过实践验证和模型精度检验表明,灰色Logistic Ⅰ/Ⅱ模型预测精度高,预测值与实际值拟合度高,能准确提供有效信息,为地表环境的复垦规划提供重要参考依据.
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