离层注浆开采关键层变形特征及地表沉陷控制效应

为研究覆岩离层注浆开采条件下关键层变形特征及地表沉陷控制效应，准确预计地表移动变形值，对离层注浆开采关键层变形进行了力学分析，将关键层下方离层注浆充填体和煤岩体的组合视为弹性地基，并将之划分为压实区、欠压实区和实体煤区3种不同的区段，基于弹性地基梁理论，给出了关键层挠度方程和弹性地基系数计算方法；采用“两步法”,通过分层模拟的方式开展了离层注浆开采关键层变形与地表沉陷数值模拟，研究了不同工作面宽度条件下离层发育和关键层破断特征，以及不同注采比条件下地表移动变形特征；借鉴等价采高理论，将离层注浆开采条件下关键层弯曲下沉空间等效视为开采空间，结合概率积分法，建立了适用于离层注浆开采的地表沉陷预计模型。以淮北矿区袁店二矿7221离层注浆开采工作面为例进行了验证，结果表明：该地质条件下，离层注浆开采工作面宽度宜设计在90～120 m;采用提出的预计模型和方法能够对离层注浆开采条件下的地表沉陷进行有效预计，预计值与实测值平均误差9 mm,在允许误差范围内；离层注浆开采地表沉陷控制效果显著，减沉率约83%。     

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。     

深部开采地表沉陷特征的数值模拟

随着煤矿开采深度的增加，深部岩体的力学行为在赋存状态改变的情形下趋于复杂，深部开采引起的地表沉陷不同于浅部．数值模拟与现场实测结果表明：当采宽一定时，深部开采中的地面各项移动变形值均小于浅部，对覆岩局部和地面起控制作用的关键层增多，影响了深部开采中的地表沉陷．深部的煤岩体在高地应力状态下受采后高附加应力的影响，远离工作面的煤柱均出现不同程度的压缩变形现象，煤岩柱整体压缩变形是深部开采地表沉陷的特殊组成部分，导致了、深部开采引起的地面影响范围及岩层内部移动边界线都大于浅部，这对深部开采岩层移动角参数有很大影响．     

矸石膏体充填开采沉陷规律研究与应用

矸石膏体充填能有效控制地表沉陷,解决三下压煤问题,延长矿井服务年限。通过对矸石膏体开采沉陷规律原理的研究与分析,采取优化超前支护、提高充实率等方法,对上覆岩层活动及地表沉陷起到了很好的控制作用。     

连续大面积开采托板控制岩层变形模式的研究

本文从三维空间角度来研究地下连续大面积开采时托板控制岩层的变形破坏规律，研究地表沉陷与托板破断失稳的本质联系和相关特征。考虑到不同地质采矿条件对托板的边界约束不同，将托板的各种力学变形机制分为８１种模式。运用薄板小挠度理论对其中最常见的２３种模式进行了研究，提出了托板控制岩层挠曲破断的失稳原则及地表沉陷的评估思想。文中除给出对采矿工程中控制地表沉陷与矿山压力有意义的图表外，还提供了几个实例。     

急倾斜矿体分步充填开采对地表沉陷的影响

为了研究金川镍矿急倾斜矿体利用充填法开采出现的地面沉陷问题,基于三矿区多期地表岩移GPS监测数据,阐明了F17以东地下开采引起地表岩体移动的总体显现特征,在此基础上,分析了出矿量和地表沉陷盆地体积之间的关系,运用ADINA软件,对不同充填开采条件下围岩应力场、位移场变化特征进行了探讨.研究结果表明:三矿区地表沉陷盆地正在形成,其几何形态明显受到控矿断层的控制;当矿体几何形态和采矿方式较稳定时,地表沉陷盆地体积(T)和矿山出矿量(Q)在一定时段内具有一定的相关关系;影响地表沉陷的主要因素是从开采进路形成至充填阶段的围岩收敛变形和间柱的采断;多进路开采较单进路开采条件下的地表沉陷量大.     

深部开采的地表沉陷预测研究

我国煤炭资源的开采已向深部延伸，深部开采将带来新技术上的难题，地表沉陷预测就是技术难题之一，浅部开采和深部开采引起的地表沉陷特点是不同的．结合实例以及力学分析，对深部开采引起的地表沉陷问题进行了研究，论述了深部开采的地表沉陷规律及特点，深部开采工作面的覆岩破坏，具有均匀、整体压缩、移动、变形的特点，地表移动变形连续、缓慢、周期长；提出参数修正的概率积分预测模型，来预测深部开采的地表沉陷，以指导我国的深部“三下”压煤的开粟．     

兖州矿区开采沉陷控制的研究

为控制地表沉陷量，实现农田保护和建筑物下开采，对兖州矿区进行了覆岩高压注浆减沉实验，研究了覆岩与地表移动规律；提出了地表下沉盆地“分割”离层带与冒落带全面注浆，拱基参数控制，注浆材料，农田保护等５项地表沉陷控制综合方案。     

判别煤矿开采损害的理论与实践

本文以开采沉陷基本理论为指导，结合现场开采损害实践，论述了如何灵活应用开采沉陷基本理论，根据复地具体地质采矿条件，建筑受损情况以及它们之间的时空关系判别建筑物受损的而解决开采损害问题。     

长壁全部充填与条带充填开采沉陷控制效果对比

为了研究不同充填开采方法对地表沉陷的控制作用,采用理论分析和数值模拟方法对比了长壁全部充填和条带充填开采的地表沉陷规律,并对二者差异及原因进行了分析,研究结果表明:在充填率相同的条件下,采用长壁条带充填开采能够形成若干个间隔支撑顶板的"条带充填体",限制顶板和覆岩的下沉量,保证覆岩关键层结构不破坏,使得地表沉陷可控;而采用长壁全部充填开采,充填体被平均分配到整个采空区,导致空顶高度增加、顶板和覆岩的下沉量变大,造成覆岩关键层结构发生破坏、地表下沉加剧,因而沉陷控制效果较条带充填明显变差;在控制相同的地表沉陷效果时,长壁条带充填的充填率较长壁全部充填明显降低;说明一定充填率条件下长壁条带充填开采对地表沉陷的控制效果比长壁全部充填开采更好。     

村庄群下采煤地表深陷控制技术研究

徐州矿区张集煤矿属厚冲积层、高潜水位平原矿区，其西三、西六采区上方地面有多个村庄建筑群。应用岩层控制的关键层理论，提出了因地制宜布置极不充分开采工作面控制地面沉陷的方法。地表沉陷预测和初步的地表沉陷实测结果证实了该开采方案是可靠的，并可保证开采区上方地面建筑物安全。     

锦丘煤矿建筑物压煤充填开采地表沉陷规律研究

以锦丘煤矿162-102工作面为研究对象,探"三下"压煤环境下充填开采法对地表沉陷的影响.结果表明:充填开采与垮落开采地表沉陷规律相似,充填开采地表沉陷量与距离采空区中心位置成反比,最大下沉量为96 mm;从G观测线可以看出,随采空区范围扩大,超前影响范围有缓慢增加的趋势;与垮落开采相比,充填开采能更好地控制采空区地表...     

黏土体失水引起的地表下沉计算方法研究

为了更加精确地计算厚冲积层矿区的煤矿开采沉陷问题，减小采动损害与环境破坏，基于煤矿开采沉陷计算的概率积分法，探讨了由于黏土体失水引起的地表沉陷计算问题，推导了黏土体失水引起的地表下沉计算公式，并应用于煤矿实际地表沉陷，加以分析论证．研究结果表明黏土体失水对地表沉陷的影响比较大．因此黏土体失水对地表沉陷的影响是不能忽略的．     

一种矿区地表变形三维可视化预计方法

针对目前开采沉陷三维可视化方法中没有考虑矿区三维地形特征的不足,利用CASS提取了矿区原始地形数据,在CASS中实现原始数据的数据加密和粗误差消除,开发了开采沉陷预计系统,并实现了系统与GIS软件的结合,形成了一个包含CASS,开采沉陷预计系统,GIS软件的松散式集成系统,系统实现了开采沉陷数据的采集、预处理、沉陷三维预计与融合、塌陷地表可视化预计更新、空间分析等一系列功能,并且克服了传统沉陷预计系统无法表达矿区塌陷地表状况的不足,大大提高了开采沉陷预计的效率和表达效果。     

基于采场覆岩空间结构的宽条带开采技术研究

基于采场覆岩空间结构理论,分析厚硬岩层组在控制地表沉陷中的作用.根据厚硬岩层组与煤柱组成的空间支撑结构原理,提出大采宽留宽宽条带开采设计思路,并推导该宽条带开采参数的设计方法,理论分析了其可行性和优越性.结合现场实例,设计相应的条带开采参数,通过FLAC3D数值模拟和现场观测相结合的方法,对比分析了大采宽留宽条带开采实施前后地表下沉系数,以及对地表沉陷的控制效果.结果表明,基于采场覆岩空间结构的大采宽留宽宽条带开采技术是可行的,能够在控制地表沉陷的同时,提高了条带开采的效率和资源回收率.     

基于采场覆岩空间结构的宽条带开采技术研究

基于采场覆岩空间结构理论,分析厚硬岩层组在控制地表沉陷中的作用.根据厚硬岩层组与煤柱组成的空间支撑结构原理,提出大采宽留宽宽条带开采设计思路,并推导该宽条带开采参数的设计方法,理论分析了其可行性和优越性.结合现场实例,设计相应的条带开采参数,通过FLAC^3D数值模拟和现场观测相结合的方法,对比分析了大采宽留宽条带开采实施前后地表下沉系数,以及对地表沉陷的控制效果.结果表明,基于采场覆岩空间结构的大采宽留宽宽条带开采技术是可行的,能够在控制地表沉陷的同时,提高了条带开采的效率和资源回收率.     

采空区地表沉陷规律的研究

以"太平煤矿采空区地表沉陷规律研究"项目为依托,以开采沉陷等理论为基础,对采空区地表沉陷规律作了一些研究,对太平煤矿似膏体充填开采引起的地表沉陷进行了分析预计,获得了太平煤矿井下开采引起的地表移动的基本特征和地表变形的相关参数,揭示了地表移动及变形的规律,研究成果对太平矿今后的充填开采实践具有一定的参考价值。     

建筑物下大采宽条带开采的地表移动特征

在峰峰矿务局九龙矿北翼建筑物下采煤，按条带开采的设计原则，结合该地区建筑物实际情况，成功地开采了２个大采宽条带开采的高产高效工作面，有效地控制地表沉陷，以保证地面建筑物正常使用。     

深部开采覆岩关键层对地表沉陷的影响

通过工程实例和数值模拟实验，就深部开采覆岩关键层对地表沉陷的影响进行了研究，结果表明,对于倾斜煤层而言，开采深度的增大意味着基岩厚度的增加，从而引起深部开采覆岩关键层层数一般多于浅部开采，深部开采覆岩主关键层位置距开采煤层的距离一般大于浅部开采.正是由于受深部开采覆岩主关键层位置的改变和覆岩关键层层数增多的影响，导致了深部与浅部开采地表沉陷特征的差异.     

建筑物下大采宽条开采的地表移动特征

在峰峰矿务局九龙矿北翼建筑物下采煤，按条带开采的设计原则，结合该地区建筑物实际情况，成功地开采了２个大采宽条带开采的高产高效工作面，有效地控制地表沉陷，以保证地面建筑物正常使用。