开采沉陷第十讲ppt课件.ppt

《开采沉陷第十讲ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《开采沉陷第十讲ppt课件.ppt（22页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能开采沉陷学开采沉陷学第十讲第十讲主讲：蔡来良主讲：蔡来良Tel：18739109523Email：河南理工大学 测绘与国土信息工程学院 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中

2、小学图书室育人功能前前面面介介绍绍了了预预计计地地表表移移动动盆盆地地主主断断面面上上移移动动和和变变形形的的方方法法。本本节节将将介介绍绍地地表表移移动动盆盆地地内内任任意意点点、任任意意方方向向的的移移动动和和变变形形值的计算方法。这种计算方法可分为解析法和图解法两种。值的计算方法。这种计算方法可分为解析法和图解法两种。解解析析法法的的优优点点：1）便便于于分分析析移移动动变变形形之之间间的的关关系系；2）便便于计算机编程。于计算机编程。一、任意点移动变形预计的解析法一、任意点移动变形预计的解析法第第四四节节地地表表移移动动盆盆地地内内任任意意点点的的移移动动和和变形预计变形预计 河南理工

3、大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能11 1 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能下下面面用用概概率率积积分分法法说说明明任任意意点点预预计计的的基基本本原原理理。由由图图，根根据据概概率积分法原理在

4、二维空间上，率积分法原理在二维空间上，由由概概率率积积分分的的独独立立性性，在在三三维维空空间间上上，地地下下开开采采引引起起的的A点点移移动动的概率应为：的概率应为：（二）、预计公式（二）、预计公式1、下沉、下沉若若煤煤层层的的顶顶板板下下沉沉量量为为W0=mqcos，开开采采范范围围为为O1CDE，O1C长为长为D3，CD长长D1s，则整个开采引起，则整个开采引起A点下沉为：点下沉为：（一）基本原理（一）基本原理 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会

5、精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能式式中中，W（x）为为倾倾斜斜方方向向充充分分采采动动时时走走向向主主断断面面上上横横坐坐标标为为x的的点点的的下下沉沉值值；W（y）为为走走向向方方向向充充分分采采动动时时倾倾向向主主断面上横坐标为断面上横坐标为y的点的下沉值，并且考虑煤层为水平的情况。的点的下沉值，并且考虑煤层为水平的情况。河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2

6、、倾斜、倾斜 下面研究地表沿方向的倾斜下面研究地表沿方向的倾斜i(x，y，)设设角角为为从从x轴轴的的正正向向沿沿逆逆时时针针方方向向与与指指定定预预计计方方向向所所夹夹的的角角度度。坐坐标标为为(x，y)的的点点沿沿方方向向的的倾倾斜斜为为下下沉沉W(x，y)在在方方向向上单位距离的变化率，在数学上即为方向的方向导数，即为：上单位距离的变化率，在数学上即为方向的方向导数，即为：i（x，y，）=上式可简化为：上式可简化为：i(x，y，)i(x)W(y)cosi(y)W(x)sin 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社

7、会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能3、沿、沿方向的曲率方向的曲率k(x，y，)坐坐标标为为(x，y)的的点点方方向向的的曲曲率率为为倾倾斜斜i(x，y，)在在方方向向上上单位距离的变化率，在数学上即为方向的方向导数，即为：单位距离的变化率，在数学上即为方向的方向导数，即为：k(x，y，)可将上式化简为：可将上式化简为：k k(x(x，y y，)1/W1/W0 0 k k(x)W(x)W(y)cos(y)cos2 2+k k(y)W(y)W(x)sin(x)sin2 2 i i(x)i(x)i(y)sin

8、2(y)sin2 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能4、沿、沿方向的水平移动方向的水平移动U(x，y，)水平煤层：水平煤层：对于三维：对于三维：U(x，y，)=U(x)W(y)cosU(y)W(x)sin5、沿、沿方向的水平变形方向的水平变形(x，y，)(x，y，)0（x）W(y)cos2(y)W(x)sin2U(x)i(y)i(x)U(y)sincos)河南理工大学河南理工大学为深入学习习

9、近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能1、走向、走向令令2、倾向、倾向令令（三三）、与与 主主 断断 面面 平平 行行 的的 剖剖 面面 上上 的的 移移 动动 和和 变变 形形 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能1、最大倾斜及

10、水平移动、最大倾斜及水平移动令令得：得：带入计算公式可得：最大倾斜及水平移动带入计算公式可得：最大倾斜及水平移动2、最大曲率和水平变形、最大曲率和水平变形令令得：得：可得：最大曲率及水平变形可得：最大曲率及水平变形（四）移动变形最大值及其方向（四）移动变形最大值及其方向 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能 注意：注意：1）上式公式不仅适用于水平及近似水平煤层；）上式公式不仅适用于水平及近似水

11、平煤层；2）不限于概率积分法预计结果。）不限于概率积分法预计结果。3）坐标系统可平移。）坐标系统可平移。（五）任意形状工作面地表移动变形计算（五）任意形状工作面地表移动变形计算 主主要要方方法法：用用多多个个矩矩形形工工作作面面代代替替非非矩矩形形工工作作面面，单单独独计计算算这这些些矩矩形形工工作面引起地表的下沉，然后迭加。作面引起地表的下沉，然后迭加。W WA A=W=W1 1A A+W+W2 2A A+W+W3 3A A+（六）小尺寸工作面时，地表移动变形计算（六）小尺寸工作面时，地表移动变形计算 这种情况处于极不充分采动，用概率积分法预测时，这种情况处于极不充分采动，用概率积分法预测时

12、，预测值预测值 实测值实测值 需要修正需要修正q q，q q小小=K q=K q 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能k为修正系数，与工作面尺寸有关。为修正系数，与工作面尺寸有关。0.10.20.30.40.50.6K00.480.640.770.851 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神

13、,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能 某某一一矩矩形形工工作作面面（水水平平煤煤层层），采采用用走走向向长长壁壁全全部部垮垮落落法法采采煤煤，工工作作面面走走向向长长140m，倾倾向向长长120m，采采厚厚2.0m，平平均均采采深深100m。已已知知地地表表移移动动变变形形预预计计参参数数为为：s=0.1H、q=0.9、tg=2.0、b=0.3。试试用用概概率率积积分分法法预预计计位位于于A点点下下沉沉及及沿沿走走向向逆时针转逆时针转450方向的倾斜和水平移动。方向的倾斜和水平移动。(距边界右距边界右50m50m，距上边界，距上边

14、界40m)40m)（七）补充例题（七）补充例题 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能简解：简解：1）坐标原点在采空区中心建立坐标系统。图略。）坐标原点在采空区中心建立坐标系统。图略。2）确定）确定A点坐标及预计方向点坐标及预计方向A点坐标为：点坐标为：A（20，20）；预计方向为）；预计方向为45450 0。3）计算参数及最大值）计算参数及最大值S=0.1H=10mr=H/tg=50mw0=m

15、qcos=1800mmi0=w0/r=36mm/mu0=bw0=540mm4)计算主断面上的移动变形计算主断面上的移动变形（1）走向主断面）走向主断面 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能计算长度：计算长度：l=140-2s=120mx=80m,x/r=1.6x-l=-40m,(x-l)/r=-0.8查表：查表：A(x/r)=1A(x-l)/r)=0.0225A(x/r)=0A(x-l)/r)

16、=0.1339W0(x)=1800（1-0.0225）1760mmi0(x)=36（0-0.1339）-4.8mm/mU0(x)=540（0-0.1339）-72mm（2）倾向主断面）倾向主断面计算长度：计算长度：L=120-2s=100m 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能y=70m,y/r=1.4y-L=-30m,(y-L)/r=-0.6查表：查表：A(y/r)=0.9998A(y-L)

17、/r)=0.0665A(y/r)=0.0021A(y-L)/r)=0.3227W0(y)=1800（0.9998-0.0665）1680mmi0(y)=36（0.0021-0.3227）-11.5mm/mU0(y)=540（0.0021-0.3227）-173.1mm 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能5)计算计算A点下沉及沿点下沉及沿450方向倾斜、水平移动方向倾斜、水平移动WA(20,2

18、0)=W0(x)W0(y)/w0=17601680/1800=1642mmiA(20,20,450)=1/w0i0(x)W0(y)cos450+W0(x)i0(y)sin450=1/1800-4.81680cos450-176011.5sin450=-11.1mm/mUA(20,20,450)=1/w0U0(x)W0(y)cos450+W0(x)U0(y)sin450=1/1800-721680cos450-1760173.1sin450=-167mm或或UA(20,20,450)briA(20,20,450)=0.350（-11.1）-167mm 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时

19、代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能开采沉陷预计系统开采沉陷预计系统MSCS 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能开采沉陷预计系统开采沉陷预计系统MSCS 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精

20、神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能开采沉陷预计系统开采沉陷预计系统MSCS 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能开采沉陷预计系统开采沉陷预计系统MSCS 河南理工大学河南理工大学为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能开采沉陷预计系统开采沉陷预计系统MSCS