矿区开采沉降监测中GPS的应用研究

我国不少地区由于过度开采地下水或石油天燃气,造成了极为严重的地面沉降问题。随着GPS技术的日益成熟,将其应用在矿区开采沉降监测中具有重要现实意义。本文首先对沉降观测网布置及数据处理进行介绍,通过分析沉降监测结果,得出在矿区开采沉降监测中应用GPS符合现实变形监测要求的结论。     

吴庄铁矿复杂地表沉降监测方法研究与实践

对于地表存在河流、耕田、桥梁、村庄等复杂情况下的地下开采,针对地表沉降并没有完整的岩石移动计算方法.地表沉降监测作为一种可靠、可行的预先评价岩体和地表破坏程度的手段显得尤为重要.徐州铁矿集团吴庄铁矿地表情况较为复杂,存在村庄、耕田、水系等情况,而铁矿床赋存于灰岩中,且围岩含水丰富.地下开采需要监测地表创建情况,为充填法...     

白象山铁矿河床下开采地表沉降数值模拟分析

针对设计采用嗣后充填采矿法的白象山铁矿的主矿体位于青山河床下的状况,为了保障矿山安全生产,采用数值模拟方法,对矿体、围岩及断层进行建模,对断层采用岩体弱化的方法建立模型,对于重点研究的地表和对结果有影响的断层进行细化网格的划分,并依据设计的连续倾斜进路尾砂充填法对模型进行开采与充填,分析地表沉降情况。通过计算分析,确定了位于地表河流中部即横坐标为400 m处的最大沉降值0.23 m。根据模拟结果,提出了对存在安全隐患的断层注浆加固的处理方法。经过再次运算得出最大沉降值减小到0.15 m,研究结果验证了采矿方法的安全可行性与注浆加固方法的安全有效性。     

罗河铁矿开采由崩落法改为充填法的效益分析

马钢罗河铁矿一期开采设计由崩落法改为充填法。分析了改为充填法的必要性,并对2种采矿方法的矿石生产成本、对环境影响程度等5个方面的技术经济指标进行了比较,得出由崩落法改为充填法后社会经济效益显著,值得推广。     

程潮铁矿东区地表及井筒变形监测分析

针对程潮铁矿东区地表及构筑物开裂变形日趋严重的问题,采用GPS、水准仪和数字裂缝计开展了高精度的地表三维变形和井筒裂缝变形的监测工作.根据现场接近两年实测的东区地表位移和两主井井筒裂缝变形数据,分析了矿区地表及井筒变形规律和趋势.结合场地工程地质条件、采矿情况等,对监测结果出现的水平位移波动、裂缝闭合、区域变形差异等几...     

罗河铁矿高阶段开采凿岩硐室地压监测

为了掌握罗河铁矿高阶段开采凿岩硐室周边地应力活动规律,在-455 m水平20联巷和10联巷附近布置了11个三维地应力实时监测点,实时采集矿山地应力数据。经过整理分析得到如下结果：罗河铁矿-455 m水平20联巷与10联巷附近岩体承受的最大主应力为22.5 MPa,应力时程曲线总体平缓,周边岩体稳定;但最大主应力与最小主应力的差值达到54 MPa,导致硐室周边岩体破坏而脱落;最大二次主应力倾角分布平缓,以水平应力为主。     

某铁矿挂帮矿开采对地表拦洪坝的影响

由于挂帮矿位于某铁矿东区拦洪坝水库附近,地表不允许塌陷,需要保证地表拦洪坝的安全,因此采用嗣后充填采矿方法对其进行开采。通过有限差分法对其进行数值模拟,在挂帮矿一号矿体、二号矿体、三号矿体不同开采情况下,分析地表的变形以及拦洪坝附近监测点的沉降情况。模拟结果表明,在开采拦洪坝下方的挂帮矿三号矿体时,地表变形范围增大,拦洪坝附近监测点沉降值急剧增加,可能会使裂隙进一步扩大,甚至威胁到拦洪坝的安全,诱发泥石流等地质灾害,建议拦洪坝附近禁止一切开采活动,挂帮矿二号矿体开采应严格按照开采设计要求进行。     

凡口矿地表沉降监测方法及成果分析

介绍了凡口矿30余年来的地表沉降监测方法，对各类成因引起的地表沉降进行了数据处理和分析，并总结了凡口矿地表沉降特征和规律，得出了一些有益的结论。     

崩落法开采地表塌陷坑沉降变形监测研究

大红山铁矿Ⅱ-1主矿体崩落法开采导致的地表塌陷坑可以作为一个非常经济、理想的排废场,但是必须保证废石回填治理工程的安全。基于工程技术难题,矿山采取了全方位、多手段的监(观)测技术,包括上覆岩层钻孔探测、地压观测巷道观测、微震监测、无人机高清航拍、GPS地表变形监测、卫星遥感精细变形监测等,对上覆岩层崩落高度、是否存在较大规模隐伏空区、地表塌陷程度及其规律与趋势等进行了详细监(观)测与数据分析。研究数据与废石回填工程实践均表明,崩落法采区上覆岩层内没有较大规模的隐伏空区,地表塌陷沉降是渐进可控的,而不是突变的,排废人员与设备可以安全地在塌陷区及周边进行排废作业。     

程潮铁矿深部矿体联合开采地表沉降规律研究

程潮铁矿选厂位于该铁矿深部矿体之上,采用2种采矿方法联合开采-430~-500 m阶段矿体时会引起选厂区域地表沉降。应用数值分析相关理论,建立采矿模型,采用FLAC3D有限差分法软件对开挖进行数值模拟,根据模拟结果分析地表沉降规律,从而预测是否要搬迁地表选厂,并根据不同情况提出相应的预防措施。结果反映地表选厂区域受地下开采沉降较大,影响选厂正常生产及选矿车间构建筑物的安全,且选场区域沉降与开采深部矿体间水平距离呈现一般规律,因此建议搬迁选厂。     

采空区地表沉降智能监测与预警系统研究及应用

以某地下铁矿山采动空区上地表围岩错动区域为工程背景,提出一套基于GNSS无人值守的采空区地表沉降实时监测及智能预警技术方案,实现对采空区地表的实时监测、数据连续采集、在线辨识、智能分析和灾害预警。结合对大面积采空区地表稳定性的研究结果,参考相关规范,采用工程类比法对该沉降监测系统安全预警值进行设定：地表沉降量≤0.1 m/月、地表倾斜量≤2 mm/m、曲率≤0.2 mm/m²、沉降加速度≤12 mm/d²。应用表明,地表沉降智能监测预警系统的判断结果与现场实际情况基本吻合。     

孟家岗铁矿开采方案及地表铁路安全研究

根据孟家岗铁矿实际地质情况,有铁路、公路于矿区之间穿过,为最大限度地回收资源和保证上部公路的安全运行,确定了房柱法与胶结充填两种采矿方案。通过岩体宏观结构凋查分析、取样、室内岩石力学试验和工程类比,综合确定岩体及充填体力学参数;并采用有限元力学分析软件Comsol Multiphysics对2种不同的开采方案引起公路地表的沉降高度进行了数值计算,模拟计算结果表明:采用"尾砂+普通水泥+粉煤灰+水"配比方案进行胶结充填采矿法采矿时,5#、6#勘探线范围内铁路处的沉降值均小于30 mm,符合安全规程要求,不会影响地表铁路的正常运营,后期地表位移监测结果也较好地验证了尾砂胶结充填采矿方法的正确性。     

煤矿建下固体充填开采地表沉降研究

针对唐山矿建筑物下压煤采出率低、采动损害等问题,文中选取了唐山矿铁三区为研究对象,分析建筑物下煤炭充填开采的可行性,并结合地表观测对试验区进行评价。研究结果表明:以矸石为主要充填材料,对建筑物下煤炭资源进行置换开采是该区域比较适合的开采技术;T_(3)281N为开滦集团第一个充填开采工作面,回采率实际达到70%,远远大于条带开采方式35%的回收率,经济效益显著。同时对地表进行监测,表明该开采方法可行,值得推广。     

基于时序DInSAR的矿区地表沉降监测

为了获取长时间序列的矿区形变情况,利用13景Radar SAT-2影像数据,基于时序累积DIn SAR技术监测矿区开采沉陷,分析矿区地表动态沉降过程,提取下沉值并与水准实测数据进行对比。结果表明,该方法监测的下沉区域和范围与实际相符,其监测结果可靠,标准差为2.3 cm,为实现长时间序列、大范围的形变监测提供了技术手段。     

采空区地表不均匀沉降规律监测分析研究

本文通过采空区实测数据和理论分析相结合,选取开采区上方存在的重要建筑物布设监测点,包括应急处理之后周边可能发生不均匀沉降的建筑物和InSAR计算筛选出的沉降较大的建筑物进行自动化沉降监测。采用自动化监测设备实时观测地面监测点的高程和地面沉降变化,分析沉降量的变化、曲线的走向和趋势以及应力变化对附着物的破坏程度;再对建筑物沉降监测设定报警值,分析监测数据是否存在超警情况。对采空区沉降规律监测分析有助于更好地指导矿区的开采以及采空区的二次开发利用或回填,为采空区上方进行生产活动和居住提供安全分析。     

建筑沉降监测方法及实践

建筑沉降监测是确保建筑施工和安全使用的重要工作。文中详细分析了导致建筑沉降的因素和沉降类型,阐述了沉降监测的基本方法步骤,通过实践成果对沉降监测工作进行探讨。     

矸石粉煤灰充填开采控制地表沉降探讨

充填开采是解决建筑物下压煤与地表沉陷的有效措施,虽然充填开采能够取得良好的良好的社会、环境与经济效益,但充填材料一直是影响充填技术发展的主要因素,发展新型充填技术、开发新型的充填材料是今后发展的趋势。文章结合实际煤矿充填开采,分析了一种新型的充填技术:先采用矸石固体充填,再用粉煤灰、高水材料对充填体进行注浆补强,提高充填体强度,达到开采地面建筑物下压煤与控制地表沉降的目的。     

地下铁矿扩界开采地表影响范围计算

矿山开采过程中往往会形成一定的空区造成地表的沉陷。为确保矿山的安全生产并提供地表影响范围计算的科学依据,针对某铁矿采用胶结充填法采矿需进行扩界开采的工程实际,将该矿的地表影响范围运用概率积分法和FLAC3D数值模拟软件进行预测。在已知该矿9条勘探线矿体形状的基础上,取地表沉陷数值为参考标准计算出地表最大变形区域;以FLAC^3D建立矿山的仿真模型,真实反映矿区的三维地理、地质信息和各地层材料的内在属性,模拟开挖过程中地表变形的动态发展,最终确定地表变形等值线图。由此得出矿区开采中心部位沉降值为18 mm,生产企业周围沉降值cm级以下,居民住房位于2 mm沉降圈以外,扩界开采带来的影响较小。地表监测数据进一步佐证了上述计算的准确性,扩界开采地表沉降范围计算可以指导矿山生产保证安全,有长远的意义。     

充填法采矿影响下地表沉降及竖井位移安全评价分析

在地下矿山建设项目可行性研究阶段,确定岩石移动角目前常用的方法是工程类比法。而一些改扩建项目,受条件限制,地表会有受保护的对象落入岩石移动范围内。提供了一种采用数值模拟进行安全评价的方法评价岩石移动角选取的合理性,并在案例中进行了应用,对矿岩开采移动界限进行了定性定量评价且提出了相应的安全对策措施建议。