陕北黄土沟壑地貌地表移动变形特征研究

为研究黄河流域中游陕北矿区湿陷型黄土沟壑地貌高强度开采地表移动变形特征,对柠条塔矿黄土沟壑区N1212工作面开展系统的地表沉陷监测,分析黄土沟壑地貌高强度开采条件下地表沉陷变形特征,确定地表最大下沉速度及最大下沉速度滞后角,地表移动时间和动态地表移动参数。研究结果表明：陕北湿陷型黄土层高强度煤炭开采地表非连续变形破坏严重,黄土地表易受移动变形与地形条件复合影响,出现不均匀沉降,高强度开采条件下,地表移动变形发育剧烈,地表最大下沉量5 255 mm,最大水平移动值2 680 mm,最大下沉速度为187.4 mm/d,单一煤层开采最大下沉系数为0.63,斜交重复采动最大下沉系数为0.84,活跃期约55 d,期间下沉量占总下沉量97%,最大下沉速度滞后距为74 m,最大下沉速度滞后角67°。上述结果验证了浅埋煤层高强度开采时,地表下沉剧烈、活动周期短、重复采动时,地表下沉量与地质采矿因素成正比,沟谷地形高强度开采地表变形具有速度快、塌陷大、损害重的特征。     

黄土沟壑地形对地表移动变形影响分析

为了研究在采动条件下,黄土沟壑地形对地表移动变形的影响,以神东矿区大柳塔矿52304工作面为例,布设了地表移动观测站,研究了黄土沟壑地形条件下地表移动变形规律。对观测成果研究分析发现,受采动影响,沟壑两侧的松散层向沟壑滑移,地表移动变形规律表现出特殊性,具体表现为:沟壑两侧观测站产生了一个向沟壑方向的水平移动分量,最大为0.398m;滑移产生了一个垂直移动分量,使沟壑底部下沉小两侧下沉大,最大垂直移动分量为0.809m;垂直滑移分量与水平滑移分量的比值P与地形坡度i之间存在一定的线性相关。     

不同深度黄土微观特性对开采沉陷的影响研究

为了探究厚黄土层下开采黄土微观特性对地表移动变形的影响,以山西某矿为例,采用物理实验与数值模拟相结合的方法,分析了不同深度黄土颗粒组成及微观结构特征,建立了厚黄土层分层模型,研究了不同黄土层厚度下的地表变形特征,揭示了黄土微观结构变化对地表移动变形的影响。研究表明：随着黄土深度增加,粉粒含量不断减少,黏粒及胶粒含量升高,微观结构由似柱状堆砌到似球状镶嵌最后形成胶结凝块结构,孔隙空间由贯穿可压缩孔隙到镶嵌孔隙最后形成微孔隙空间;该矿150 m厚黄土层下开采,地表最大下沉及水平移动值分别为4.112、1.327,20 m黄土层移动变形低于地表黄土,黄土压缩量约占地表最大下沉值的12.4%且主要表现在地表浅层处;随着土岩比不断增大,地表下沉量及水平移动呈先增大后减小特征,两者分别于土岩比1.33、1.67达到转折点;黄土层随着深度的增加,其微观结构变化对于地表宏观沉陷具有缓冲作用。     

厚松散层下开采高度对地表移动的影响规律研究

以赵固二矿地质采矿条件为背景,通过构建数值模型,研究了巨厚松散层地质采矿条件下采高对地表下沉及水平移动特征、地表主要移动变形参数的影响。结果表明,随着采高的增加,地表最大下沉及水平移动值逐渐增大,水平移动范围显著增加,同时得出地表最大下沉值及水平移动值与采高成线性增长关系,而地表下沉系数及水平移动系数与采高成对数增长关系,并分别拟合出了地表下沉值、地表水平移动值、下沉系数及水平移动系数与采高之间的经验公式。     

巨厚松散层下综采工作面地表沉陷规律及其采厚效应

为了研究巨厚松散层开采条件下地表移动变形规律,文中根据彭庄煤矿地表移动观测站实测资料,分析了非充分采动条件下的地表移动变形情况,并借助于FLAC3D数值模拟软件,探讨了巨厚松散层开采条件下地表移动变形规律的采厚效应。研究结果表明:在非充分采动条件下,地表最大下沉值为609 mm,最大水平移动值为220 mm,超前影响角为57.17°,最大下沉速度为11 mm/d,最大下沉速度滞后角为75.62°;煤层开采厚度是影响地表移动变形的重要因素,随着开采厚度的增加,地表最大下沉值及水平移动值呈线性增大的趋势,并借助MATLAB数学软件回归分析拟合得到开采厚度与最大下沉值、下沉系数及水平移动值的函数表达式。     

东滩煤矿3306工作面开采地表移动变形规律分析

工作面开采时,为了解工作面上方区域地质采矿条件下地表移动变形状况,通过建立地表移动观测站的方式获得观测数据,并通过数据进行分析计算地表移动范围大小和位置的参数以及地表动态移动与变形的参数;根据实测下沉值,拟合下沉系数、水平移动系数等进行预计、分析,研究地表最终移动与变形值的大小及分布规律。     

布尔台矿采空区下开采的地表移动规律初探

为研究采空区下浅埋厚煤层综放开采对地表影响,对布尔台42105工作面开采进行地表移动观测,得出了该区条件下综放开采的地表移动规律。结果表明,采空区下工作面回采引起的地表下沉变形有如下特点:随着工作面的推进,地表下沉启动后下沉速度快,达到最大下沉值需要时间短,而后趋于稳定;地表移动和变形值较大,并进一步实测和计算得出地表最大下沉值2740mm、边界角57.45°、超前影响距249m、超前影响角60.4°和最大下沉速度滞后角76°。运用概率积分法分析得出42105工作面地表沉降模型相应参数,为预测相似条件下地表沉降和相应控制措施提供了范例。     

陕北黄土沟壑区煤炭开采衍生灾害评价方法

为了解决陕北黄土沟壑区煤炭开采衍生灾害较难评价的问题,提出概率积分预计参数中下沉系数的确定方法;确定了煤炭开采衍生灾害的评价指标:地表最大下沉值、坡体稳定性和裂缝发育程度;借助概率积分法进行地表移动预计,给出一种陕北黄土沟壑区煤炭开采衍生灾害评价方法。通过实例验证,表明该评价方法可靠,研究成果可为陕北黄土沟壑区煤炭开采衍生灾害防治提供科学依据。     

抽取地下水引起的地表移动预测

根据实测数据分析抽取地下水不仅引起地表下沉 ,而且还引起水平移动 ,且在一定区域内水平移动比下沉更显著 ,进一步指出水平移动系数已不再是一个常量 ,而是与抽水井降深和观测点距抽水井距离有关的变量。本文所建立的计算模型 ,可以预测抽取地下水引起地表下沉和水平移动与变形值 ,为估计出非采动沉降的影响程度提供依据     

浅埋煤层综采工作面地表移动规律研究

为了控制煤层开采对东胜地区脆弱的生态系统的破坏,获得该地区综采工作面地表移动变形规律,采用在综采工作面上方建立地表移动观测站的方法,经过多次观测获得数据并进行处理分析,结果表明:地表刚开始移动就表现出突然性、剧烈性的特点,下沉值急剧增大,并很快达到最大值,迭到充分采动;工作面停采后,地表短时间内达到稳定状态.在开切眼附近煤柱侧50 m、采空区侧100m为集中变形区域,该区域内地表变形值超过建筑物Ⅰ级损坏标准.概率积分法预计参数取值为下沉系数0.71,水平移动系数0.40,左拐点偏移系数0.07,右拐点偏移系数0.37.