长条形建(构)筑物保护煤柱留设及应用实践

根据开采沉陷规律,分析了利用移动角留设建(构)筑物保护煤柱的保护标准,针对长条形建(构)筑物的特殊性,分析了利用移动角留设长条形建(构)筑物保护煤柱存在的问题,由于该类型建(构)筑物长边距离较窄,地表叠加变形,使其不能有效保护建(构)筑物。提出利用地表移动与变形预计法进行长条形建(构)筑物保护煤柱的留设,既能有效保护建(构)筑物,又能避免留设煤柱过宽而减少资源采出率。     

巨厚岩浆岩下开采岩移预计参数取值研究

在对煤矿采区地表建(构)筑物进行开采沉陷预测时,应采用一套尽可能符合该采区地质条件的岩移预计参数,不至于过高或过低估计地表沉陷程度及建(构)筑物的损坏等级,从而为开采规划方案制定和地表建(构)筑物保护提供可靠依据。利用济宁二号煤矿十一采区辽沟河堤沉降观测站的长期观测资料,根据最小二乘原理,应用曲线拟合方法,初步获得了大采深、厚冲积层和巨厚岩浆岩条件下的概率积分法开采沉陷岩移预计参数,即:下沉系数q=0.65,水平移动系数b=0.45,主要影响角正切tanβ=1.4,开采影响传播角θ=90°-0.6α(α为煤层倾角),拐点偏移距s=0.05H(H为采深),重复采动系数为1.1。所给出的岩移预计参数对于类似地质条件下地表开采沉陷预计有一定的参考价值。     

基于AutoCAD的地表离散点预计程序设计与软件实现

在“三下采煤”研究工作过程中经常需要对地表分布的离散点进行开采沉陷预计,以获得建(构)筑物移动和变形的具体数值,为煤矿地下开采方案设计和地表建(构)筑物损坏级别预测等提供依据。按照常规预计方法和技术手段,预计过程中基础数据的获取、组织和修改等操作过程效率较低且易出错。针对上述问题,提出了通过在AutoCAD中创建带属性的工作面和离散点参照块,并通过AutoLisp程序提取和组建工作面预计参数数据文件和离散点数据文件,然后调用概率积分法预计程序获得了离散点的预计结果。同时,开发了工作面属性扩展、离散点预计和绘制离散点移动变形曲线等相关命令,并进行了程序设计和软件实现。     

基于AutoCAD的地表离散点预计程序设计与软件实现

在“三下采煤”研究工作过程中经常需要对地表分布的离散点进行开采沉陷预计，以获得建(构)筑物移动和变形的具体数值，为煤矿地下开采方案设计和地表建(构)筑物损坏级别预测等提供依据。按照常规预计方法和技术手段，预计过程中基础数据的获取、组织和修改等操作过程效率较低且易出错。针对上述问题，提出了通过在AutoCAD中创建带属性的工作面和离散点参照块，并通过AutoLisp程序提取和组建工作面预计参数数据文件和离散点数据文件，然后调用概率积分法预计程序获得了离散点的预计结果。同时，开发了工作面属性扩展、离散点预计和绘制离散点移动变形曲线等相关命令，并进行了程序设计和软件实现。     

基于3D打印技术的建筑物采动变形物理模拟试验

井下大规模开采将导致覆岩产生移动、变形乃至破坏，并在地表形成大范围的沉陷区，形成不良地基，在沉陷区上兴建建(构)筑物将存在着较大的安全隐患，掌握建(构)筑物与地表的移动变形相关规律是确保建筑安全的前提。以沉陷区建筑物为研究对象，分别采用3D打印技术模拟建筑结构、砂石材料模拟岩土结构，构建建筑与岩土的耦合物理模拟实验，研究了煤层开采造成的地基移动变形对建筑物二楼顶部、一楼顶部等各部位的采动响应。研究结果表明：3D打印技术能够较好地实现几何相似与力学强度相似相匹配的建筑模拟，3D打印建筑模拟材料力学强度影响因素：填充率＞材料性质＞打印角度＞打印厚度。     

黄土丘陵区特厚煤层保护性开采技术分析

我国中西部黄土丘陵矿区地形复杂,冲沟发育,黄土层抗拉强度小、垂直节理发育,受采动影响后极易产生裂缝、台阶,且黄土地表受采动影响后移动变形剧烈、变形速度快,地表移动变形十分复杂。为确保地面建(构)筑物安全使用,文中在分析黄土丘陵区地表移动变形特征及地表建(构)筑物抗采动变形能力的基础上,对瑞隆煤矿8103工作面采取保护性开采措施,根据观测8103工作面开采后,地表移动变形未波及工业广场南侧护坡坡体,未影响工广建(构)筑物,仅对部分高压线塔产生轻微影响。     

张集矿区沉陷治理探讨

根据张集矿井田开采五年规划,通过对地表的移动变形预计,得出开采地面建(构)筑物的影响规律;根据矿区地表移动变形预计结果,得出地面建(构)筑物治理的基本方法。     

GPS技术在煤矿开采沉陷观测中的应用

运用GPS技术对济三煤矿开采沉陷进行监测,对实际观测数据进行基线解算、外业检核、空间平差的数据处理,得出了该矿区综放开采条件下的地表移动变形规律、各种角值参数和预计参数,并对边界角、移动角进行了相关计算分析,得出不同采深或表土厚度条件下地表移动参数,建立沉陷与变形监测的一系列技术体系,为盆地开采条件下建(构)筑物下采煤提供了科学依据。     

基于Bertalanffy时间函数的地表动态沉陷预测模型

常规地表沉陷预计是对工作面回采结束、地表沉陷稳定后最终的静态移动变形预计;当涉及建(构)筑物下保护性开采与地面建(构)筑物加固及动态纠偏治理时,需要掌握该地质采矿条件下的地表动态移动变形规律,同时能够解决区域性变采高条件下的地表动态沉陷预计问题。首先对常见Knothe,Logistic,Weibull、分段Knothe、幂函数-Knothe与双曲线等时间函数的曲线形态、各时间段的地表动态下沉、下沉速度与下沉加速度进行了优缺点和适用性分析;其次基于东坡煤矿地表移动变形实测数据,针对特厚煤层综放开采条件下地表移动变形的特殊性,引入Bertalanffy时间函数,并基于此函数改进Bertalanffy三参时间函数;分析了各参数对改进Bertalanffy三参时间函数的影响规律,研究了各参数的物理意义以及与地质采矿条件的内在联系规律;最后将该函数用于平朔井工一矿特厚煤层综放开采条件下的地表动态下沉预计,并进行了拟合优度分析和现场应用效果检验。结果表明:基于改进Bertalanffy三参时间函数的各参数物理意义与地质采矿条件具有内在联系;该地表动态沉陷预计模型可塑性强、有着较好地预测精度和应用广度,能够较好地应用于煤矿地表动态变形的预计工作中;提出基于改进Bertalanffy三参时间函数结合影响函数法,该方法可有效地解决特厚煤层区域性限厚开采,如特厚煤层只采不放、煤层厚度赋存不稳定等区域性变采高条件下的地表动态沉陷预计问题。     

我国浅埋煤层快速开采下地表沉陷规律研究现状与展望

基于浅埋深和工作面快速开采相结合导致地表沉陷规律的特殊性,从我国浅埋煤层开采条件下地表移动规律、地表沉陷预计方法及地表沉陷控制等方面进行了现状概述,结合我国"三下"采煤规程和已有矿山开采沉陷理论与实践,指出浅埋地表沉陷规律研究现有成果存在的不足和局限性。给出以后可从工作面开采速度对地表沉陷规律、地表移动参数等影响,基于开采速度尺度下地表沉陷动、静态全过程统一预测模型,通过引入"地表移动与变形速度"新指标来进行建(构)筑物损坏评价,以及考虑从优化工作面开采速度方面来减轻采动损坏等4方面开展浅埋深快速开采条件下地表沉陷规律的研究和应用工作。     

某铁矿地下开采地表变形数值模拟

地下矿产的开发不可避免地造成地表沉陷和移动变形,对矿区地表建(构)筑物造成一定的影响。为定性和定量研究矿区地表变形特征,运用FLAC3D数值模拟方法,对某铁矿开采引起的地表变形区域进行了划分,结果表明,地表建(构)筑物大多位于地表移动边界之外,扩界开采带来的影响较小。     

开采沉陷预计系统在建筑物下压煤开采中的应用研究

为了确保建筑物下压煤条带开采的安全,选用计算原理基于概率积分法的开采沉陷预计系统,通过理论计算与现场实测分析,选取合理预计参数对条带开采最优方案的地表移动及变形进行预计。结合建筑物损坏级别标准,分析了某矿工业广场煤柱冒落条带开采对地表建(构)筑物等的影响,验证了条带开采设计方案的可行性,结果表明,该矿通过工业广场压煤条带开采的实施,在保证地表建(构)筑物安全使用的基础上,可多采出煤炭约979.13万t,盈利约9.79亿元。     

浅谈地表移动变形计算方法及建(构)筑物下开采技术

在进行建(构)筑物下开采时需要进行地表移动变形的计算,文中对目前我国在开采沉陷地表移动与变形中的计算方法及建筑物下开采中常用的开采技术进行了总结论述.     

浅埋煤层大采高综采地表沉陷规律实测研究

为研究隆德煤矿浅埋煤层大采高综采条件下地表沉陷规律,针对该区2-2煤层的开采建立了地表移动观测站并进行了实测。通过对实测数据的分析确定了隆德煤矿的地表沉陷规律及移动变形参数,为该矿井及陕北地区其他矿井的建(构)筑物下采煤、保护煤柱留设等工作提供基础技术数据和参考。     

某金属矿地下开采地表沉降影响分析

针对某金属矿向深部开采过程中遇到的地表沉降问题，通过建立该矿山全生命周期内矿体数值模型，研究随开采深度的增加，地表沉降对建(构)筑物和上覆岩层稳定性的影响。采用Midas数值模拟方法模拟矿体逐步开挖后，对地表沉降变形进行分析。研究结果表明，当矿体开采到-800 m中段时，在地表形成了近似圆形的沉降盆地，地表建(构)筑物的最大地表沉降量为16.77 mm，最大水平位移为-7.33 mm，地表最大倾斜为-0.041 mm/m，最大曲率为0.036×10^-3 mm/m²，最大水平变形为-0.052 mm/m。地表沉降及变形值均不超过“三下”采矿规范限值，并且矿山采用充填采矿有效控制了井下采动对岩体的移动，地表及建(构)筑物不会出现明显的沉陷问题，对于该矿深部开采对地表沉降影响分析有一定的参考价值。     

断层活化对建(构)筑物保护煤柱留设的影响分析

现场开采实践表明,合理留设断层影响下的建(构)筑物保护煤柱是煤矿初步设计中需要考虑的重要问题之一。在分析采动断层活化的力学机理的基础上,结合各种产状的断层对采动地表移动变形的影响,给出了受断层影响下的建(构)筑物保护煤柱留设方法。研究表明,采动断层活化与断层面的应力状态、断层倾角、断层面岩石的黏聚力和内摩擦角,以及断层面上的流体压力等因素有关,断层对地表移动变形的影响与断层面的倾向和倾角有关。在进行断层影响下的建(构)筑物保护煤柱留设时,应当考虑到工作面开采参数、断层面的物理力学参数和开采方法等影响因素,综合采用数值模拟和相似模拟等手段确定保护煤柱的宽度。     

湖口节制闸下条带采煤方案设计及实践

建(构)筑物下压煤开采,采用地表移动变形概率积分叠加原理及相关的计算公式预计变形量,通过煤柱的宽高比、极限荷载和实际荷载、安全系数等确定留设煤柱宽度,从而最终确定采留比。实践表明该理论及方法可以应用于后期其它建下压煤开采。     

莱芜市孝义河大桥工程事故诊断与分析

通过调查了大桥所在区域地表变形及建(构)筑物破坏情况,对大桥桥面变形监测成果进行了分析,认为该大桥地处某煤矿采空沉陷区内,地表变形目前尚未稳定,仍存在持续发展趋势;因地下采空引发地表变形,诱发老断层复活是导致工程事故的主要原因。     

工程开挖引起的地表移动及变形测量

分析了地下矿山、露天矿山开采，铁路、公路、基坑、隧道和地下工程开挖引起的周围地表移动与变形的特点。地表构(建)筑物都允许有微小的沉降和变形而不影响其正常使用并造成损害，文章介绍了通过地表移动预计和地表及其近邻建(构)筑物的变形测量，掌握变形规律，达到预防工程开挖灾害发生，判定其安全程度的目的。     

老君堂煤矿三下煤层地表沉陷规律研究

豫西"三下"煤层赋存条件不稳定,地质构造复杂,通过对老君堂煤矿不稳定煤层地表沉陷特征分析和沉陷规律总结,运用FLAC3D软件对不同开采条件下地表沉陷进行模拟,得到了不同开采厚度时的地表移动和变形规律,研究结果为开采及地表建(构)筑物保护提供了技术依据。