高压线铁塔下放顶煤开采及其安全性研究

为了开采高压线铁塔下压煤,并保护铁塔的安全,采用地表移动变形预计与现场实测相结合的方法,从采动引起的铁塔基础不均匀沉降量、高压线铁塔的倾斜、转角、根开以及铁塔下沉速度等方面分析研究了放顶煤开采影响下高压输电线路铁塔的安全性.研究结果表明:高压线塔基础不均匀沉降量、铁塔的倾斜值均超过一般建筑物的Ⅳ级损害标准,高压线铁塔抵...     

电视信号铁塔下压煤开采与动态调斜保护技术

为解放电视信号铁塔下压煤资源并保障广播电视信号铁塔安全运行,在分析地表移动变形规律的基础上,研究了电视信号铁塔采动变形特征及塔身倾斜动态调整保护技术。利用概率积分法对铁塔处地表移动变形进行计算并评估其运行安全性,据此分析了采动影响下铁塔倾覆稳定性。计算结果表明：工作面开采后铁塔基础处倾斜变形超过其极限倾斜变形值,结构抗倾覆能力降低,铁塔运行存在安全风险;对工作面开采过程中铁塔移动变形进行了现场监测,现场监测结果表明：随着工作面的推进,电视信号铁塔呈现阶梯状下沉趋势,采煤工作面停产或推进速度过慢时,塔基处不均匀沉降增幅较大,导致铁塔倾斜变形增大;阐明了铁塔倾斜变形动态调整保护技术原理,提出并实施了电视信号铁塔动态调斜保护技术,根据铁塔移动变形监测结果确定铁塔动态调斜时机并进行铁塔调斜工作,调斜后的塔基倾斜度小于电视信号铁塔的采动极限倾斜变形值,确保了电视信号铁塔的安全运行,成功地实现了电视信号铁塔下压煤资源开采,提高了资源采出率,产生显著的经济和社会效益,并验证了实施电视信号铁塔动态变形保护技术开采其下方压煤的可行性。     

采动区可升降点式基础建筑物抗变形作用的研究

本文提出了采动区可升降点式基础建筑物在地表移动和变形作用下的设计思想，并推导出了其附加作用力计算的基本公式，此方案改善了传统的“条形基础抗采动房屋”的结构性能，使得建筑物能更有效地吸收和抵抗地表移动和变形，有效地保护采动区的建筑物。     

采动区桥体可靠性分析及抗变形技术研究

根据煤矿采动区地表沉陷变形规律和铁路桥结构特征，建立了合理的数值计算模型，研究了地下开采引起的地表移动变形对原桥体结构和地基产生的附加内力和附加变形的规律，提出了针对地表大幅度不均匀沉陷铁路桥的有效治理技术.通过现场实测研究受采动影响后桥体结构在动载荷作用下的动力性能；在桥下方工作面推进过程中，通过现场监测研究采动过程中桥体的安全可靠性.     

采动影响下工作面巷道变形破坏机理研究

研究了采动影响下巷道变形破坏的特征,并分析了采动影响下巷道变形破坏的机理。结果表明:采动影响下巷道变形破坏以底鼓和片帮为主要破坏形式,其破坏机理为采场支承压力通过煤柱向底板施加的附加力引起底板挠曲断裂和两帮煤体的剪切破坏,两帮的变形破坏加剧了底板的破坏程度和范围,最后两者不断发展直到平衡。     

高压输电线铁塔采动损害与保护技术现状及展望

为了全面了解采动影响下高压输电线铁塔变形特征,解决煤矿面临的高压输电线铁塔压煤开采问题,从地表沉陷控制研究、高压输电线路铁塔下采煤实践、采动对高压输电线路及铁塔影响、高压输电线路铁塔保护技术等方面,总结分析了国内外高压线铁塔采动损害与保护技术的研究现状。分析结果表明:高压输电线路铁塔不是单一孤立的构筑物,而是由地基、基础、铁塔结构和导线等组成的空间结构体系,其变形规律与一般高耸建(构)筑物存在差异,现有采动区建(构)筑物损害评价及保护理论不适合。指出应研究建立基于地基基础、铁塔结构、线路协同变形理论的高压线铁塔下采煤安全防护理论和技术措施。     

复杂地质条件下高耸构筑物变形破坏保护技术研究与应用

白坪煤业13031工作面对应地表山顶存在一个高55 m钢桁架结构的铁塔。铁塔东部及南部均为陡峭悬崖,下部压煤区域煤层厚度5.0~13.8 m,地形地质条件较复杂,铁塔存在受采动影响地表移动变形出现基础沉降、塔身变形甚至失稳倾覆。为了有效保护广播电视信号铁塔免受采动影响,同时又能够最大限度地采出煤炭资源,提高矿井经济效益,经过系统分析、充分论证,采用可调式联体井字梁基础改造加固技术、可调整联体井字钢梁基墩架构改造和抱箍式注浆加固技术,有效保障了铁塔安全,实现煤炭生产与矿区资源环境协调发展的绿色开采目标。     

受采动曲率变形影响的地基对建筑物基础的力学作用

开采沉陷引起地表移动,建筑物基础与地基发生相互力学作用。为研究受采动曲率变形影响的建筑物基础的附加作用力,考虑了建筑物横墙荷载对纵墙基础的作用,提出建筑物纵墙地基反力的计算模型,推导出纵墙基础受到曲率变形影响下的附加作用力计算公式。研究结果表明:在正、负曲率变形的影响下,横墙荷载对纵墙基础附加弯矩的贡献不同,在地表正曲率变形作用下,横墙荷载增加了纵墙基础附加弯矩,而在地表负曲率变形作用下,反而可以减少纵墙基础附加弯矩。     

高压输电线路铁塔下采煤的安全性研究

以张沟煤矿高压输电线路铁塔为工程背景,采用理论分析和现场观测相结合的方法,对16采区工作面的布置及工作面推进顺序进行了优化设计,对各工作面开采后造成的地表移动和变形进行了预计,对输电线路和铁塔的采动影响程度进行了预测和评价,为高压线塔保护煤柱的安全开采提供了依据。     

采动影响区房屋损害地表移动变形临界值研究

采动影响区地表移动变形通过房屋基础与周围土体的摩擦力传递给上部结构,在房屋墙体内产生附加应力,当移动变形超过墙体的扰动影响最大承受值时,导致房屋拉破坏或压破坏,对采动区地表房屋造成损害。为解决采煤沉陷区矿方与百姓就房屋损害技术鉴定责任划分,以及村庄下开采工作面合理布置与尺寸优化问题,分析了地表水平变形与房屋墙体水平变形的关系,应用多研究手段推导出采动区房屋损害地表水平变形临界值的计算公式;同时引入了房屋损害裂缝角的概念,并提出了该角值的理论计算方法。结果表明:地表水平拉伸变形达到0.61mm/m,而水平压缩变形达到-1.33mm/m,采动影响区房屋墙体将会在薄弱部位出现采动裂缝,从而对房屋造成开采损害;矿区房屋损害裂缝角临界值约为58°,房屋裂缝角介于边界角和移动角之间。     

地表变形对输电铁塔内力和变形的影响规律

以某塌陷区上典型输电铁塔为背景,采用数值分析方法,研究了地表变形对铁塔结构内力和变形的影响规律,获得了塔架的破坏形态、杆件承载力与位移变化关系.研究结果表明,单支座竖向位移（地表不均匀沉降）是一种比较危险的状况,在位移荷载较小时塔架即丧失了稳定性;除单支座施加竖向位移荷载的工况外,可以认为在支座位移为根开的5％以内,杆件均不会达到屈服荷载;塔架支座受压缩作用比受拉伸作用更危险.     

高压输电线路杆塔采动变形规律研究

高压输电线路下压煤是许多矿区一种普遍存在的问题,研究高压输电线路杆塔采动变形规律具有重大的现实意义。文章对杆塔的采动变形规律进行了初步研究,根据杆塔所处位置不同,将工作面沿推进方向划分为五个区域,并分别阐述了杆塔处于每一区域的移动变形规律,总结了杆塔位于地表移动盆地不同位置移动变形规律的特点,并结合矿区实例进行了简要分析。     

采煤沉陷区“地-基-塔”变形监测分析软件研发与应用

为了实现采煤沉陷过程中杆塔随地表发生移动变形的实时监测,基于地表、基础、杆塔3对象测点的坐标数据,研发了由坐标数据进行移动变形分析的换算模型,开发了用于下沉、倾斜、水平移动、水平变形4指标的变形数据存储、分析、呈现应用程序。实测数据分析结果表明,软件分析结果准确,可实现数据查询、显示和分析,可为地下采煤过程中地表杆塔的保护提供技术支持。     

钢结构提升井塔体系的探讨

提升井塔承担着矿井生产的人员升降、设备运送、矿产资源提升等任务,是矿井生产的重要构筑物。目前国内井塔的结构型式多以钢筋混凝土结构为主,其刚度大、承载力高,但缺点是自重大、施工周期长、占用井口时间长,钢结构井塔自重轻,抗震性能好,具有很好的应用前景。根据井塔的工艺要求、功能特点,结合钢结构的受力特性,从结构的平面和竖向布置、抗侧力体系构造等方面分析了钢结构井塔的结构体系,包括钢框架-支撑体系、巨型钢框架体系、桁架筒体体系,阐述了各体系的优点和存在的问题。重点对钢框架-支撑体系进行了计算分析,为钢结构井塔的设计提供参考。     

浅埋深高强度开采地表高压线塔安全性分析

为了开采高压线铁塔下压煤,并保护高压线铁塔的安全。采用地表移动变形预计与现场实测相结合的方法,对高压线铁塔受采动引起的下沉量、下沉速度以及倾斜度等方面进行了分析,研究了浅埋深高强度开采下高压输电线路铁塔的安全性。研究结果表明：当工作面开采后,高压输电线路铁塔的变形值会超过其允许变形值,高压输电线路的运行存在安全风险,必须采取安全措施。工作面推进过铁塔中心的距离约为92 m,铁塔的下沉速度最大。随着工作面推进过铁塔中心距离增加,铁塔下沉速度逐渐衰减。通过对铁塔定期调斜加固,实现了高压输电线路铁塔下的安全采煤,使高压线铁塔顺利度过了地表移动的活跃期,高压线路及铁塔在采动影响期间运行良好,产生了较好的经济和社会效益。     

深部大采宽条带开采地表移动的预计

以概率积分法模型为基础,分析了现有条带开采几种计算预计参数的方法及其预计结果,探讨了这些方法用于深部大采宽条带开采预计存在的问题及优缺点.研究结果表明：现有条带开采几种计算预计参数的方法,其预计结果均不能很好地描述深部大采宽条带开采的地表移动和变形规律.提出了全采多工作面叠加预计方法与用文中公式（3）计算预计参数的预计方法相结合的方法,能更准确地进行深部条带开采地表移动和变形预计.     

采动区地表变形对砌体结构的影响研究

为研究采动区地表变形对砌体结构的影响规律,结合实际工程,利用有限元软件ABAQUS对某煤矿3105工作面1号宿舍楼进行模拟,分析砌体结构在地表变形作用下的应力状态、受力机理及易损部位,为采动区砌体结构抗变形加固提供依据。结果表明:倾斜变形对砌体结构影响最小,曲率变形影响最大。曲率变形作用下,结构损伤较严重且主要集中在结构中部和两端;地表水平拉伸变形对砌体结构影响大于压缩变形,两者对底层墙体影响显著,对上层墙体影响较小。     

某热电厂冷却塔地基沉降变形的原因分析

针对某热电厂冷却塔地基沉降变形所出现的问题,该文从勘察资料入手,结合工程设计要求、施工情况以及检测成果找出了造成冷却塔产生不均匀沉降的原因并对此原因进行了对比分析,得出了许多有益的结论。为以后地基的补强加固找出了根据。对类似工程具有借鉴意义。     

急倾斜煤层巷道支护结构轴向变形模拟试验

为了在急倾斜煤层无煤柱开采过程中保证穿越煤层巷道的稳定性,需要对穿越的巷道进行合理的支护。根据相似理论原理设计了急倾斜煤层开采时巷道支护结构变形研究的模拟试验系统,并对支护结构的轴向变形进行了试验。试验结果表明急倾斜煤层开采过程中巷道支护结构的变形分为压缩-再次压缩-稳定型、稳定-压缩-回弹-稳定型和稳定型3种类型;支护结构与煤层交界部位是支护设计的关键部位;支护结构应具备柔性和可伸缩性;验证了急倾斜煤层开采过程中支护结构稳定-压缩-回弹-稳定的变形特性。