沛城煤矿急倾斜厚煤层条带开采地表沉陷规律研究

本文对沛城煤矿在急倾斜厚煤层条件下采用条带开采的实地观测资料进行分析研究 ,在条带开采与全部开采条件下 ,对地表下沉盆地形态、移动和变形数值、地表移动持续时间、对建筑物影响等方面进行对比 ,得出采用条带开采可有效地保护地面建筑物、构筑物及地面景观不受破坏的结论。     

深部村庄下压煤开采设计

该文分析了地表移动及变形对建筑物的影响 ,结合深部开采地表移动变形特点 ,利用不同区域对村庄建筑物采动破坏影响的差异 ,提出了分区布置、限厚开采 ,提高生产效率的可行性方案。     

大尺寸建筑物下开采损坏与保护方案研究

本文首先通过对采用概率积分法,对平煤七矿己17-24130工作面全采时开采区域内地表移动变形进行预计,初步得出开采影响范围内建筑物破坏情况。鉴于平煤七矿己17-24130工作面上方建筑物尺寸较大,容易造成变形积聚,开采对建筑物破坏较为严重,为减轻开采对矿区内建筑物、铁路桥涵等设施造成破坏,提出了条带开采、留设大煤柱开采方案,并给出了不同方案下地表采动影响程度。同时从建(构)筑物破坏程度、资源采出率以及经济效益等角度评价了不同开采方案优劣性。以指导相似地质条件下"三下"开采。     

夹河煤矿7423,7425工作面地表岩移观测及参数分析

建立地表岩移观测站,通过观测地表移动变形情况以及受采动影响地表建筑物的破坏情况,探索深部开采条件下地表移动变形规律,合理地指导村庄下采煤。     

综放开采村庄房屋破坏规律与保护技术

为了解决综采放顶煤条件下地表移动剧烈,地表的移动变形值和动态变形值大的问题,在五阳煤矿7511工作面上方建立地表移动观测站,进行地表移动观测,选择了4处试验观测区进行房屋采动破坏观测,系统研究了综采放顶煤条件下村庄房屋破坏规律、村庄建筑物保护技术。结果表明:新建村庄经历了老采空区的残余沉陷变形影响和7511、7512综放工作面开采的采动波及影响,所有房屋没有出现裂缝。利用采空区上方塌陷区附近就近建设抗变形村庄,是合理解决综放开采条件下村庄下采煤的有效途径之一。     

充填开采地表移动变形规律数值模拟分析

为了研究充填开采地表移动变形规律,简要介绍了地下开采引起的地表移动和变形5项指标对地表建筑物影响情况,分析了5项指标之间的内在联系和对地表建筑物造成破坏的直接原因,引入了地表“下沉梯度”和“水平移动梯度”的概念,从而对充填开采提出了新的评价指标和要求,在减缓地表下沉量和水平移动量的基础上,需要重点关注对梯度的控制情况。针对新阳矿十采区10203充填开采工作面现场条件建立FLAC3D数值模型,对比分析充填法和垮落法开采的地表移动梯度变化规律。研究表明:充填开采减小了地表下沉量和水平移动量,显著降低了地表下沉梯度和水平移动梯度,地表趋近于均匀下沉和连续变形,能够有效地保证地表建筑物的安全。     

开采沉陷对高耸建筑物的影响研究

通过分析开采沉陷各种地表移动和变形对建筑物的影响机理以及高耸建筑物的特点,得出地表倾斜是造成高耸建筑物破坏的主要因素.依据高耸建筑物的地表允许和极限变形值,将高耸建筑物的破坏程度划分为轻度、中度和严重破坏三个级别.根据开采沉陷对高耸建筑物的最终影响结果,提出将开采沉陷对高耸建筑物的影响分为第一类影响和第二类影响.讨论了高耸建筑物的保护措施,提出可以借助数值模拟的方法分析高耸建筑物的破坏程度的思想.以概率积分法为预计模型,对112103工作面附近的一个烟囱进行了开采沉陷影响分析.     

相邻工作面开采地表动态沉陷规律

为研究同煤层老采空区影响下的相邻工作面开采地表移动变形规律,在陕北榆神矿区金鸡滩煤矿建立了GNSS连续变形监测系统,通过对连续监测数据的分析处理,并结合FLAC~(3D)数值模拟,揭示了同煤层相邻工作面重复开采条件下的动态非对称性沉陷规律。研究表明:①受同煤层老采空区影响,相邻工作面在重复开采条件下,工作面中心两侧相同距离监测点的下沉值、下沉速度、水平位移及移动变形持续时间等并不相同,表现出极不对称性;②已破坏的老采空区岩层对重复开采响应快速,其移动变形更加敏感、剧烈,稳定时间较长;③数值模拟分析体现出,相邻工作面开采条件下地表下沉系数增大了5%,倾向方向地表移动变形影响范围增大了35.7%,走向主断面并未经过工作面中心,而是偏向老采空区一侧30 m,老采空区塑性破坏区高度增大了21.4%。分析结果对于相邻工作面重复采动条件下的地表移动变形预计、矿区土地复垦及矿区地面建筑物保护具有一定的参考价值。     

间续开采技术在建筑物下深部开采中的应用

以极不充分开采理论为基础,结合林南仓矿-650水平东二小采区开采实验,研究了间续开采的第1阶段开采的宽度与留设宽度的计算办法,并用概率积分法对该区域一次性全采预计结果与间续开采的实际地表移动变形情况相比较,结果表明,地表建筑物的破坏情况,后者比前者要轻微.应用计算机模拟的方法结合关键层理论对上覆岩层的移动变形特征进行研究,探索间续开采引起地表建筑物破坏较轻的原因.     

密集建筑物下压煤开采及影响分析

通过对山东某矿地表密集建筑物压煤区开采条件及建筑物抗变形能力分析,提出了多个密集建筑物下压煤开采方案,采用概率积分法对开采方案进行了地表移动变形预计,并对建筑物损害程度进行了评估,通过综合对比分析,确定条带开采方案既能够满足地表变形要求,又能够有效保护地面建筑物安全,且经济、生态效益最优.     

马城矿多中段叠加开采对上覆岩体移动与变形的影响

地下矿产开采过程中诱发的上部岩体移动将严重影响生产安全,主要原因是大规模的地下开采引起围岩移动,破坏了围岩原有的力学平衡状态,造成应力重分布,岩石移动逐渐波及到地表,引起了地表变形。为了研究多中段叠加开采对上覆岩体移动与变形的影响,以马城矿工程为例,运用MIDAS,FLAC3D等数值模拟方法模拟不同开采中段条件下地表移动与变形特点,得出各阶段沉降与水平位移值,计算相应变形值,简要介绍了地下开采引起的地表移动变形5项指标对地表建筑物的影响。研究表明:最终地表移动变形是多次重复开采扰动的叠加作用,并根据国家标准界定出移动角,从而为同类矿山的开采设计提供了科学依据。     

甘霖煤矿建筑物压煤开采技术及应用研究

通过对甘霖煤矿建筑物压煤地质采矿条件和开采后地表移动变形对建筑物损害程度的预测,分析论证了开采方案,选择条带开采方法,达到了建筑物压煤安全经济开采的目的。     

综放开采地表移动与建筑物变形规律分析

为研究综采放顶煤条件下建筑物破坏规律,并为采动区建筑物的保护提供技术依据.结合五阳煤矿多个综放工作面的开采情况,对地表及建筑物的变形进行了现场实测,深入分析了不同结构的建筑物变形与地表移动的关系,根据现场实测资料,采用线性回归法分析得出:建筑物的下沉、倾斜与地表的下沉、倾斜是基本一致的,而建筑物的水平变形与地表的水平变形相关性差异较大,随着建筑物抗变形能力的加强,两者的相关性由强到弱,直至不相关.     

神经网络在地表移动与变形分析中的应用

为了对建筑物下薄煤层群开采地表移动与变形作出全面、准确科学合理的预测,在综合分析概率积分法参数与地质采矿条件之间关系的基础上,采用人工神经网络方法建立了岩移参数选取的数学模型.对提高开采沉陷预计精度具有积极意义.运用概率积分法对地表移动和变形进行了预计与分析,结合某矿的实际条件,运用所建的模型,求得了该矿开采引起的地表移动变形各个参数的最大值,确定了该建筑物下薄煤层群开采方案.结果表明,可以利用所建数学模型正确求出地表移动与变形参数.     

煤矿开采地表沉陷预测及其防治研究

以陕西某矿4号开采煤层为研究对象,通过地质条件分析和地表移动变形现场观测,得出非充分采动条件下对地表的沉降规律,并通过FLAC3D模拟进行验证。研究结果表明,仅有1个工作面开采时,地表下沉量很小,沉降系数为0028,没有对地表的建筑物造成破坏;当2个工作面交替回采时,地表的沉降变形明显增大,沉降系数达到了015,属于非充分采动范围,不对地表建筑物造成破坏。开采工作面数量的增多不会增大地表的移动范围,使得地表下沉量和下沉速度显著增大,主要是受坚硬顶板的控制。当采深大于15 m以后,地表进入充分采动状态,地表建筑物将遭到破坏。研究结果阐明了煤矿工作面开采后的地表沉陷规律,也为相似地质条件矿井的地表沉降防治提供了参考。     

建筑物下压煤充填开采优化设计研究

介绍了德国和波兰充填开采情况,在总结中国、德国和波兰的煤矿建筑物保护等级与地表变形指标及其他行业标准的基础之上,对充填开采地面建筑物变形控制指标提出了建议。指出建筑物下充填开采应综合考虑地质采矿条件、地表移动规律、地表被保护对象允许移动变形指标及工作面的充填能力等因素,建立了允许开采厚度、工作面充填率和工作面开采速度的优化计算模型,及充填开采减少建筑物损害的效益评价模型,为确保建筑物下安全开采,避免过度充填浪费充填材料增加生产成本,提供了理论优化计算与评价模型。     

资源枯竭矿区建筑物及水体下特厚残煤安全开采技术

以西安矿建筑物下特厚残煤采区16采区为例,经过对采区地质采矿条件、地表移动与变形计算参数分析,进行了多种开采方案的地表移动与变形计算,最终提出了适合16采区条件的优化开采方案。对地表水体下的采区进行了覆岩破坏高度预计,计算了防水安全煤岩柱尺寸,就松散含水层和地表水体对工作面充水是否产生影响进行了评价,为工作面的安全生产提供可靠依据。     

薄冲积层急倾斜煤层群开采地表移动规律

采用离散元数值模拟方法对青山煤矿同一水平急倾斜煤层群开采后地表沉陷规律、煤层顶底板在重复采动条件下的移动规律进行了研究,分析了地表易产生非连续变形和突发性破坏的机理。在掌握同一水平煤层开采后地表移动规律的基础上,进行地表变形参数评价。提出建议:在模型-300~0 m范围内作为建筑物用地时以开采硬子槽煤层为主,适当增加阶段煤柱;850~1 200 m范围内作为建筑物用地时以开采大槽煤层为主,管子槽煤层配采。     

地下开挖地表移动变形可视化系统开发

地下开挖必然会导致地表发生相应的移动与变形,而当地表的移动变形超过某一范围时,就会破坏地表的建筑物。通过预计地表的下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形的大小和影响范围,就可以判别建筑物是否受到开采的影响以及受到开采影响的程度,从而科学指导地下开采。主要以概率积分法为理论基础,Matlab软件为编程平台,实现了地下开采地表移动变形的可视化,充分利用Matlab平台的优势,弥补了过去相似软件在某些方面的不足,为地表移动变形计算分析提供了帮助。     

矿体开采对地表的影响预测及技术防范措施

为了保证矿体的安全开采,采用有限差分程序FLAC3D模拟桂家冲铁(铜)矿矿体开采对地表的影响,计算了矿体开采过程中不同区域的地表及建筑物的变形量,并参照我国评判建筑物破坏等级的标准进行评判。模拟结果表明:岩层移动是一个自下而上传递的动态过程。采取合理的采矿方法才是控制地表沉降、防止地面建筑物变形和破坏的有效途径,同时提出了相应的开采工艺和建筑结构的技术防范措施。