煤礦充填開采覆巖移動規(guī)律及地表沉降控制研究的開題報告

煤礦充填開采覆巖移動規(guī)律及地表沉降控制研究的開題報告一、選題背景隨著煤炭資源的日益減少，煤礦充填開采成為提高煤炭采出率的重要技術(shù)。煤礦充填開采是指采出煤炭后，采空區(qū)域內(nèi)填充相應(yīng)的材料，保持地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以便繼續(xù)進(jìn)行煤炭開采。由于材料填充后對采空區(qū)域內(nèi)的壓力分布影響較大，因此充填開采過程中需要對覆巖移動規(guī)律及地表沉降進(jìn)行研究，以保證充填開采的安全性和高效性。本文選題的研究對象就是煤礦充填開采中的覆巖移動規(guī)律及地表沉降控制問題。二、研究目的本文旨在通過對煤礦充填開采覆巖移動規(guī)律及地表沉降控制的研究，掌握其運(yùn)動機(jī)制，建立相應(yīng)的模型，進(jìn)而制定出合理有效的控制措施，減小充填開采對周圍環(huán)境和人們生活帶來的影響，保證充填開采的高效、安全、環(huán)保。三、研究內(nèi)容1.煤礦充填開采覆巖移動規(guī)律的分析通過對采空區(qū)域的力學(xué)性質(zhì)和運(yùn)動機(jī)理的研究，分析充填開采后采空區(qū)域內(nèi)覆巖移動規(guī)律的特點(diǎn)，掌握其動態(tài)過程，建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型。2.充填材料對覆巖運(yùn)動規(guī)律的影響通過對充填材料的物理特性的研究，掌握其對覆巖運(yùn)動規(guī)律的影響機(jī)理，進(jìn)而建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，為后續(xù)研究提供依據(jù)。3.地表沉降的測量和預(yù)測通過地表沉降的測量和預(yù)測，掌握煤礦充填開采對地表沉降的影響，建立相應(yīng)預(yù)測模型，為后續(xù)制定控制措施提供依據(jù)。4.煤礦充填開采地表沉降控制措施的研究通過前面的研究，掌握煤礦充填開采對周圍環(huán)境的影響，針對不同影響因素制定相應(yīng)的控制措施，以降低煤礦充填開采對周圍環(huán)境和人們生活的影響。四、研究方法1.采用實(shí)驗(yàn)法、理論分析法和數(shù)學(xué)模擬法相結(jié)合的研究方法，對煤礦充填開采覆巖移動規(guī)律及地表沉降控制問題進(jìn)行研究。2.利用相關(guān)軟件（如FLAC3D、ABAQUS等）建立煤礦充填開采覆巖運(yùn)動的數(shù)學(xué)模型，模擬實(shí)際情況，提取觀測數(shù)據(jù)，分析規(guī)律。3.通過實(shí)際工程案例研究，驗(yàn)證所提出數(shù)學(xué)模型的有效性，為控制措施的制定提供科學(xué)依據(jù)。五、研究總體進(jìn)度安排1.第一年：對煤礦充填開采覆巖移動規(guī)律的分析及充填材料對覆巖運(yùn)動規(guī)律的影響進(jìn)行研究，并建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型。2.第二年：對充填開采對地表沉降的影響進(jìn)行測量和預(yù)測，并建立相應(yīng)預(yù)測模型。3.第三年：針對不同影響因素制定相應(yīng)的控制措施，提高煤礦充填開采的安全性和高效性。六、預(yù)期研究成果1.建立煤礦充填開采覆巖運(yùn)動的數(shù)學(xué)模型，掌握其運(yùn)動機(jī)制和規(guī)律。2.針對煤礦充填開采對地表沉降的影響，建立相應(yīng)的預(yù)測模型，并制定相應(yīng)的控制措施，保障煤礦充填開采的安全性和高效性。3.制定出合理有效的充填材料選用方