The invention discloses a surface overburden dynamic development based on dynamic subsidence process method: step S1, the overburden produced by mechanical analysis; step S2, the establishment of separation development space location map; step S3, based on rock movement model beam, a deflection curve differential equation of overlying strata step S4; and the establishment of overlying rock subsidence model and its visualization. The general mechanical behavior of overlying strata occurrence, development, evolution, and the evolution process of surface subsidence and strata combination, through the establishment of the model of surface subsidence depends on the evolution of the evolution process of separation, accurate reduction of overlying strata subsidence, clear the cause and corresponding relation of separation, to provide guidance for safe production.
【技术实现步骤摘要】
基于覆岩离层动态发展的地表沉陷动态过程的展现方法
本专利技术属于矿山安全
,涉及地表沉陷预测技术,特别针对覆岩离层动态发展对地表沉陷的影响,提出一种基于覆岩离层动态发展的地表沉陷动态过程的展现方法。
技术介绍
随着煤矿开采规模的不断增加,矿区开采沉陷带来的损害日趋加剧,地表沉陷将导致耕地破坏,建(构)筑物受损甚至垮塌等,严重影响了人们的安全生产和正常生活,是一种严重的地质灾害现象,其造成的后果已经成为社会焦点问题,严重威胁社会的和谐稳定。影响地表沉陷的因素很多,如开采厚度、开采深度、覆岩性质等,这些因素多为自然因素和人为因素。除了上述因素外,还存在着一种介质因素,对地表沉陷有着非常大的影响,就是离层,离层的发育状态在一定程度上决定着地表沉陷的大小,如离层发育的高度、宽度等。地表沉陷是一种由渐变到突变,再由突变到渐变的动态过程,覆岩离层的演对地表沉陷起着重要作用,但是由于现有技术的不足,无法精确还原覆岩离层的演化过程,造成沉陷与离层的对应关系不明确,通过将地表沉陷过程与离层演化过程相结合,对提高安全生产具有重要意义,因此,对于探究覆岩离层发生、发展、演化的过程十分重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于探究覆岩离层发生、发展、演化的一般力学行为,并将地表沉陷过程与离层演化过程相结合,旨在建立地表沉陷依赖离层演化的模型,为安全生产提供参考。本专利技术是采用以下的技术方案实现的:一种基于覆岩离层动态发展的地表沉陷动态过程的展现方法,包括以下步骤:步骤S1、对覆岩离层的产生进行力学分析;步骤S2、建立离层发育空间位置图;步骤S3、基于简支梁的覆岩移动模型,建立 ...
【技术保护点】
基于覆岩离层动态发展的地表沉陷动态过程的展现方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1、对覆岩离层的产生进行力学分析;步骤S2、建立离层发育空间位置图;步骤S3、基于简支梁的覆岩移动模型,建立上覆岩层的挠度曲线微分方程;步骤S4、建立采动覆岩沉陷模型并将其可视化。
【技术特征摘要】
1.基于覆岩离层动态发展的地表沉陷动态过程的展现方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1、对覆岩离层的产生进行力学分析;步骤S2、建立离层发育空间位置图;步骤S3、基于简支梁的覆岩移动模型,建立上覆岩层的挠度曲线微分方程;步骤S4、建立采动覆岩沉陷模型并将其可视化。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤S4中基于3DMAX实现采动覆岩动画可视化展现,包括以下步骤:步骤S41、利用RFPA软件确定离层的产生;步骤S42、各岩层的下沉挠度曲线计算;步骤S43、采动覆岩模型形态生成、修改及输出;步骤S44、图像制作与选取;步骤S45、虚拟采动覆岩沉陷动画。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述步骤S41确定离层产生具体包括以下步骤:步骤S411、统计各岩层的物理力学参数,包括岩性、岩层厚度、泊松比、密度、内摩擦角、粘聚力、弹性模量、抗拉强度、抗压强度;步骤S412、将上述参数输入RFPA软件中,确定模型尺寸:模型的长度为煤层采宽的2倍,模型左右边界为水平约束,模型上边界为自由端,模型下边界同时作用水平约束和竖直约束;步骤S413、根据离层产生的力学条件,判断离层产生与否;步骤S414、若离层产生,则输出离层产生的位置、长度和断裂角;否则执行步骤S412。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述步骤S42中,根据上覆岩层的挠度曲线微分方程,获得离层上...
【专利技术属性】
技术研发人员:于广明,袁长丰,王大宁,周福强,米文瑞,秦拥军,
申请(专利权)人:青岛理工大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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