开采沉陷相似现象群的分类方法

由已得出的开采沉陷的相似理论,忽略次要影响因素,给出了开采沉陷相似现象群的类型划分方法,即模糊聚类分析.以此方法和国内135个地表移动观测站的实际资料为基础,将全国开采沉陷相似现象群近似分为三个大类,第二大类又可以分为6个小类.同时也得出了各类型开采沉陷的基础岩移参数.     

急倾斜多煤层开采地表沉陷分区与围岩破坏机理——以木城涧煤矿大台井为例

为了研究急倾斜多煤层开采条件下地表及围岩移动变形特点,以木城涧煤矿大台井急倾斜多煤层开采为研究对象,进行了相似材料模拟研究.揭示了地表移动变形规律和围岩垮落、破坏机理,得出了不同区域移动变形的大小及主要特点,并与实地观测数据进行了对比分析.结果表明:该条件下开采,地表沉陷盆地可分为露头塌陷区、整体沉陷区、渐变沉陷区和轻微沉陷区,浅部开采形成的地表分区格局对整个采动影响区的地表移动变形起到了控制作用,浅部开采覆岩破坏以陷落和张裂为主要特征,深部开采以离层带裂隙顺层通达地表和台阶错落下沉为主要特征.     

开采沉陷岩移参数研究现状分析

开采沉陷岩移参数是表征岩层和地表移动规律的重要参数,其取值的准确与否直接影响到矿山生产设计的合理性和安全性.开采沉陷岩移参数的确定方法主要有实测数据拟合、回归分析、工程类比、神经网络、力学反演分析法和模糊数学方法.在综合分析大量文献的基础上,综述了开采沉陷岩移参数的研究现状,指出了可以应用相似理论确定不同地质采矿条件下开采沉陷岩移参数.     

托板控制下开采沉陷的滞缓与集中现象研究

本文以四川杉木树矿山开采试验研究为基础，结合地表观测、岩体内部监测和相似材料模拟试验研究了采场上方厚硬岩层对地表沉陷的托板式控制作用，分析了一级、二级托板控制下开采沉陷所表现的滞缓与集中现象的本质。     

基于D-InSAR技术和SVR算法的开采沉陷监测与预计

针对传统开采沉陷监测和预计方法存在诸多缺陷且两者无法实现集成化的问题,提出了利用合成孔径雷达差分干涉测量技术(D-InSAR)进行开采沉陷监测,并将监测结果与支持向量回归算法(SVR)相结合进行开采沉陷动态预计,最终实现开采沉陷监测与动态预计的一体化.首先利用D-InSAR技术获取开采沉陷的影响范围与发展趋势;然后将监测结果作为SVR算法的训练与学习样本建立预计函数;最后在已建立预计函数的基础上采用滚动预测方法进行开采沉陷动态预计.以陕西省大柳塔矿某工作面为例,采用所提出的方法,使用13景TerraSAR-X雷达影像进行实验研究与分析.结果表明:D-InSAR监测结果能够很好地反映开采沉陷的影响范围与发展趋势,其开采沉陷的最大绝对和相对预计误差分别为19mm,5.4%.实验结果证明了该方法的可行性.     

人工神经网络在煤矿开采沉陷预计中的应用研究

提出了利用人工神经网络技术进行开采沉陷定量预测的新方法 .研究了影响因素的选取、开采沉陷预计模型的建立以及模型的应用等问题 .采用 BP神经网络算法对开采沉陷量进行了建模和预测 .结果表明 ,用神经网络模型对复杂的开采沉陷系统进行模拟预测 ,具有理论上的可行性和现实意义 ,说明人工神经网络技术在开采沉陷预计领域中具有实用价值     

倾斜煤层开采沉陷预计模型的构建

概率积分法在我国煤矿开采地表沉陷预计领域得到了广泛应用,该方法具有对称分布特征,在水平煤层开采沉陷预计时精度最好,而倾斜煤层开采后地表下沉盆地的形态往往呈现偏态性,采用该方法对其进行预计偏差较大。针对此问题,建立了工作面随体坐标系和地表直角坐标系,利用随机介质理论在工作面随体坐标系中实现单元开采沉陷影响的叠加积分运算,然后将工作面随体坐标系中地表某点的沉陷影响转换到地表直角坐标系中,最终构建地表直角坐标系下的倾斜煤层开采沉陷偏态预计模型。分析认为,倾斜煤层单元开采引起的地表下沉符合威布尔偏态分布规律,结合实例对预计模型的有效性进行了验证。该模型预计精度随煤层倾角的增加而逐渐降低,研究结果可为相似矿区的沉陷预计提供理论和技术支持。     

固体充填开采地表沉陷数值模拟研究

应用FLAC3 D软件建立了某矿区固体充填开采的三维数值模型,结合固体充填开采等效采厚的相关概念模拟了模型的开挖以及模型在开采后的移动变形情况。使用FLAC3 D内嵌的FISH程序语言,编制了相关程序,提取出两种不同类型的地表移动观测站的沉陷数据。利用提取出的地表移动观测站沉陷数据,结合MATLAB强大的数据处理和可视化功能,对固体充填开采所产生的地表沉陷进行后处理与可视化操作。研究表明：固体充填开采可以有效控制地表沉陷,适用于村庄等建筑物下采煤的情况;运用FLAC3 D并结合MATLAB的方法可以方便、准确的进行开采沉陷的数值模拟与可视化操作。     

“三软”特厚煤层开采地表沉陷规律研究

洛阳常村煤矿开采煤层为"三软"特厚煤层,井田范围内村庄较多.为了合理回采村庄下煤柱、提高资源采出率,需要掌握该地质条件下的地表移动变形规律及参数.在该矿"三软"特厚煤层工作面建立了地表移动观测站,对地表沉陷进行现场观测,获得了大量的地表沉陷观测资料.通过对实测资料的分析,得出常村煤矿"三软"特厚煤层开采地表沉陷规律及其参数.研究结果表明:与一般地质采矿条件相比,"三软"特厚煤层放顶煤开采具有地表移动角量参数偏小、影响范围大、下沉系数大等特点,地表沉陷呈现塌陷坑及台阶裂缝形态.     

开采沉陷预计参数的确定方法

基于相似理论的基本原理,根据我国120多个地表移动观测站的监测数据,导出了开采沉陷预计参数与岩体综合变形模量E、采深H和采厚M等因素之间的统计公式,即地表下沉系数q、水平移动系数b、主要影响角正切tanβ和拐点偏移距与采深的比值S0/H与相似准则E/Em和ρH2(100-MEm)之间呈线性关系.研究表明岩体的综合变形模量对开采沉陷预计参数的影响显著,采深主要影响拐点偏移距,对其它预计参数的影响甚微,而采厚对所有预计参数的影响都很小,可忽略.     

Subsidence control method by inversely-inclined slicing and upward mining for ultra-thick steep seams

Ultra-thick steep coal seam mining will inevitably lead to the increase of greater and violent ground subsidence and deformation. A subsidence control method by inversely-inclined slicing and upward mining is proposed in this paper. By this method, the sequence of collapse of overlying strata and the direction of propagation of strata movement are changed, the extent of roof-side deformation thereby is lessened, and boundary angle of roof-side subsidence is reduced by 5°–10°. The mechanism of this mining method for control of strata movement has been evidenced by numerical simulation and experiments with similarity materials. A subsidence prediction model based on the variation of mining influence propagation angle can be used to evaluate the surface movement and deformation of the mining method. The application of the method in No.3 Mine in Yaojie mining area has yielded the expected result.     

深部条带开采下沉系数与采厚关系的数值模拟

以峰峰万年矿的地质采矿条件为原型,利用FLAC3D数值模拟软件,建立了深部大采宽条带开采数值模拟模型,对开采厚度与下沉系数的关系进行了研究.结果表明：在采深和采出率等条件相同的情况下,地表下沉值和水平移动值均随采厚的增加而增大,而下沉系数随采厚的增加以非线性关系逐渐减少.下沉系数与开采厚度关系的确立,对深部大采宽条带开采地表移动变形预计及优化设计具有指导作用.     

开采沉陷数据的可视化研究

利用C#语言实现了煤矿开采地表移动与变形等值线（下沉、倾斜、曲率、水平移动、水平变形）的绘制,在此基础上进行了影响区域任意两点间的剖面线的绘制,基本实现了开采沉陷数据的可视化,可对采区上方建筑物进行了破坏等级划分,从而判别建筑物是否受到地下开采的影响以及受到开采影响的程度。     

深部条带开采下沉系数与采厚关系的数值模拟

以峰峰万年矿的地质采矿条件为原型,利用FLAC3D数值模拟软件,建立了深部大采宽条带开采数值模拟模型,对开采厚度与下沉系数的关系进行了研究.结果表明:在采深和采出率等条件相同的情况下,地表下沉值和水平移动值均随采厚的增加而增大,而下沉系数随采厚的增加以非线性关系逐渐减少.下沉系数与开采厚度关系的确立,对深部大采宽条带开采地表移动变形预计及优化设计具有指导作用.     

综采放顶煤地表移动规律特殊性

调查分析了兖州矿区鲍店矿综采放顶煤工作面和普通综采工作面地表移动观测站实测资料．研究结果表明：综放开采时地表移动更加剧烈,地表危险移动范围增大,超前影响范围超过常规分层开采约４０％,下沉活跃期占总移动时间的７１．４％,活跃期下沉量约占总下沉量的９５％．研究还表明,采厚是控制超前影响角和最大下沉速度滞后角的重要因素之一,地表充分采动区存在的残余变形现象更加明显     

芙蓉矿区山区岩层与地表移动及村庄下采煤研究

本文以现场试验为基础，介绍了芙蓉矿区山区岩层与地表移动的特征，探讨了上覆厚硬岩层（托扳）控制下的回采面积效应。此外，按地基类型及房屋长轴与山坡坡向关系，文章对山区极薄表土层条件下地面房屋进行了分类，对各类房屋受采动影响的特征进行了综合分析，并提出相应的防护措施。     

Surface Movement Regularity of Super-Wide Mining Face With Top-Coal Caving

No.4326 super-wide panel of Wangzhuang Coal Mine ( in which the fully-mechanized top-coal caving longwall mining method was used) was monitored for dynamic characteristic of surface movement. The dynamic surface movement in and after mining was predicted by using the Mining Subsidence Prediction System. The results indicate that after mining, the surface above the super-wide panel reaches a state of full subsidence, making the No.309 national highway above the panel be located on the flat bottom of the subsidence basin so that the influence of mining activity in both sides of 4326 panel on the national highway is the smallest.     

西山矿区地表移动观测资料综合分析

本文为《西山矿区开采沉陷规律与沉陷环境治理》研究成果的一部分,通过大量观测资料的分析,求取了相应于西山矿区地形、地质与开采条件的地表移动角量参数。动态参数及预计参数,这些参数对类似条件的矿区亦有参考价值。     

巨厚松散层下条带开采地表沉陷机理及岩层移动模型的探讨

通过研究认为目前的岩层移动模型不能很好地分析巨厚松散层下条带开采岩土层的移动机理,对地表沉陷的主控因素和机理进行了理论分析和模拟试验,探讨了巨厚松散层下条带开采岩土层移动的复合介质模型.