采动覆岩移动变形的时空分布特征及预计参数的多因子协同表达研究

According to the borehole monitoring data, the theoretical analysis, similar material model test and numerical simulation, the impacts of overburden deformation and movement associated with rock layer structure, stratigraphic sequence, rock property and time factor will be researched.The spatial-temporal distributing characteristics of overburden movement and deformation will be determined. The multi-index coordinated expression of predicting paramters would be explored. Based on the above researching results, the integration model of predicting the overburden movement will be established and the early warning system of surface and overburden subsidence disaster can be developed. It is helpful to the control and decision of subsidence disaster, ecological environmental protection and land reclamation in mining area. It can also offer the technical surpport for selection of disaster preventions or precautions in shallow surface engineering such as tunnel and pipeliine.

以现场钻孔观测数据为依据，以理论分析为基础，以相似材料模型实验和数值模拟为手段，研究上覆岩层结构、组合状况、力学性质、采动程度和时间过程对覆岩内部移动变形的影响；研究确定覆岩内部移动变形的时空分布特征，探索覆岩内部移动变形预计参数的多因子协同表达；在此基础上，研究建立覆岩与地表移动变形预计的一体化模型，并开发覆岩与地表灾害性塌陷预警系统。从而为资源开采中沉陷灾害控制与决策、矿区生态环境保护与复垦和浅地表工程如隧道、管线等防护措施的选择提供技术依据和基础理论，具有较大的理论意义和工程使用价值。

以观测数据为依据，以理论分析为基础，以相似材料模型实验和数值模拟为手段，系统开展了覆岩与地表移动变形的时空分布特征与预计参数的表达研究。基于正交实验进行了矿区岩层参数的反演研究，确定了反演因子的合理组合，研究获得了上覆岩层结构、组合状况和力学性质对覆岩和地表移动的影响规律，建立了基于充分采动角的移动变形过程时间预计模型。构建了基于正态分布时间函数和分段Knothe 时间函数的覆岩与地表任意点任意时刻动态沉陷预测的函数模型。基于载荷转移距离和煤柱有效宽度，构建了新的煤柱稳定性评价方法，揭示了浅埋深薄基岩部分开采地表突然塌陷机理。系统评述了建筑物采动损害评价研究现状与进展，客观评价了煤矿开采沉陷预计理论和方法，提出了存在的问题和努力方向。提出了一种基于等高线的复杂地形数值模型三维建模方法和一种长壁开采地表残余下沉系数计算方法，以灰靶决策理论为基础，构建多因素加权灰靶滑坡危险性评价模型，为资源开采中沉陷灾害控制与评价、矿区生态环境保护与土地复垦提供了技术依据和理论基础。