深部开采条件下地表沉陷预测及控制探讨

基于实测资料建立了极不充分开采条件下概率积分法预测参数计算表达式和深部开采时下沉系数计算式,为深部开采地表移动预测提供了计算方法;基于极不充分开采的定义,给出了深部开采大采宽带的设计及控制地表沉陷的设计。     

利用神经网络预测开采引起地表沉陷

本文将人工智能中的神经元网络理论引入开采沉陷学领域，用以预测矿山开采引起的岩层与地表移动，利用神经网络对已知样本进行学习，初步探索出一条新的用来预测矿山开采沉陷的理论方法。     

管幕预筑法中大直径顶管施工地表沉降研究

管幕预筑法顶管工程相比于传统管幕法顶管工程具有顶管间距小、顶管直径大等特点。目前对于密排大直径顶管的应用较少,对管幕密排顶管施工顺序和顶管施工地表沉降规律理论研究不足,密排顶管施工土体的变形趋势与单一顶管相差较大,传统的Peck公式预测地表沉降难以适用。为了解决密排顶管的施工顺序以及顶管施工地表变形规律,采用大型模型试验对三种典型的顶管施工方案进行试验,研究大直径密排顶管之间的相互影响作用和顶管施工过程中的地表变形特征。通过试验发现密排顶管之间不仅存在相互支挡现象,而且顶管与周围土体共同作用形成的管土拱效应对施工下排顶管形成“保护”,从三组模型试验方案来看,考虑管土拱效应的顶管施工方案管幕中轴线位置处地表沉降最大值仅为6.09 mm,小于其他两组方案,根据这一实验结果提出管土拱效应对于封闭管幕下排顶管的“保护”作用,确定管幕预筑法密排顶管施工最佳的顺序是先施工管幕上排顶管再施工管幕两侧以及下排顶管;同时改进Peck公式来预测密排顶管施工产生的横向地表沉降,改进的peck公式考虑了相邻顶管支挡与管土拱效应的支挡效应,修改Peck公式参数取值的具体办法,改进的peck公式预测结果与模型试验横向地表沉降曲线吻合良好。     

房式开采地表沉陷规律试验研究

南屯煤矿在国内率先进行了房式采煤法的工业试验工作,并专门建立了地表移动观测站,取得了大量的观测数据.通过对观测资料的整理和分析,获得了该区条件下房式开采时的地表移动变形规律和有关参数,为今后我国建筑物下房式开采提供了宝贵的资料.     

房式开采地表沉陷规律试验研究

南屯煤矿在国内率先进行了房式采煤法的工业试验工作,并专门建立了地表移动观测站,取得了大量的观测数据。通过对观测资料的整理和分析,获得了该区条件下房式开采时的地表移动变形规律和有关参数,为今后我国建筑物下房式开采提供了宝贵的资料。     

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。     

绍兴软土地层盾构隧道地表沉降效应研究

以绍兴市轨道交通2号一期工程的两个典型区间为例,从两个区间典型断面实测值的Peck和Sagaseta公式及其修正公式的角度进行研究,揭示了绍兴软土地层单、双线盾构隧道施工横向地表最大沉降量、沉降槽的宽度和形状以及对应的影响范围,分析了地表监测点纵向地表沉降量与盾构掘进距离之间的关系。研究表明：Peck、Sagaseta修正公式的地表最大沉降量的拟合效果较未修正前均有较大提高,更符合工程实际。     

浅埋暗挖法地铁施工地表沉降的分析与研究

本文以在建的浅埋暗挖法施工的北京地铁五号线某标段的双线隧道为例,通过现场各实验断面实测数据的分析研究,得到在第四纪覆盖层,主要为粉质粘土的地质条件下隧道开挖过程中地表沉降、速率和拱顶沉降变化趋势。并指出在掌子面0．5D～0．75D范围内,地表沉降速率增长较大,施工中应在该范围内及时进行初期衬砌的支护。通过监测数据的统计分析,地表累计沉降主要发生在掌子面2D范围内,在此区域内地表变形速率较大,超出3D后,地表变形速率趋于平缓;沿隧道纵向地表沉降最大值超前发生于主断面。其影响最大的范围是在4D～4．5D的范围内。在施工中适时用小导管注浆法加固土体效果显著。分析结果对北京地铁后期建设和同类地层地铁施工环境控制具有重要借鉴和参考价值。     

地表移动观测站数据处理方法探讨

为研究开采沉陷区地表移动的规律,在现有的地表移动观测站及先进观测仪器的基础上,进一步改善观测数据处理的精度,提高地表移动数据处理结果的可信度,提出了对地表移动观测站按照坐标进行观测的方法．通过计算点位的方位角,不但可以求出沿观测线方向上的位移,还可以得到垂直于观测线方向的位移,从而提高了计算精度,便于对数据进行计算机处理．     

地表移动观测站数据处理方法探讨

为研究开采沉陷区地表移动的规律,在现有的地表移动观测站及先进观测仪器的基础上,进一步改善观测数据处理的精度,提高地表移动数据处理结果的可信度,提出了对地表移动观测站按照坐标进行观测的方法.通过计算点位的方位角,不但可以求出沿观测线方向上的位移,还可以得到垂直于观测线方向的位移,从而提高了计算精度,便于对数据进行计算机处理.     

采动区钢框架结构柱脚的内力变化规律

以煤矿采动区采动过程地表的动态变形规律为基础,采用有限元软件模拟了地表钢框架结构柱脚在整个地表动态变形过程中的内力变化规律.分析了柱脚内力与地表变形之间的关系及其柱脚最大内力值对应的地表位置,并将地表变形引起的框架结构柱脚附加内力和初始内力值进行对比,结果表明抗采动钢框架结构柱脚设计应当考虑附加内力的影响.     

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     

安溪县剑斗地区岩溶地面塌陷危险性预测

对安溪县剑斗岩溶地面塌陷的时空分布特征、影响因素、形成条件及形成机理进行探讨。结合当地的地质环境条件，建立各因子层次结构模型，应用层次分析法对可能发生塌陷的区域进行预测。研究结果表明安溪县剑斗岩溶地面塌陷主要与岩溶发育程度、覆盖层厚度及其岩性、地质构造、水力条件及人类工程活动等因素有关。     

采动区铁路桥沉陷加固治理

根据煤矿采动区地表沉陷变形规律，建立合理的数值计算模型，研究地下开采引起的地表移动变形对原设计的桥体结构和地基产生的附加内力和附加变形规律，提出了有效地加固治理方案，确保在采动引起的地表不均匀、大幅度沉陷过程中桥体的安全可靠和正常使用。     

采动沉陷对建筑物的破坏作用

本文阐述了采动沉陷地区的环境问题，比较深入地分析了采动沉陷对建筑物的不利影响，最后讨论了治理方案．     

开采沉陷动态参数预计的三次指数平滑法

在我国,概率积分法是应用最多的一种开采沉陷预计方法.该方法中的预计参数在不同采动程度下是变化的.能否准确获知动态参数的变化规律将决定着开采沉陷的预计精度.为较好地解决这一问题,引入了一种动态参数预计的新方法,即三次指数平滑法.应用此方法对实测资料进行了预计和比较,结果表明,各预计参数的平均相对误差都小于4%.由此可见,该方法对开采沉陷的预测具有一定的应用价值.     

开采沉陷动态参数预计的三次指数平滑法

在我国,概率积分法是应用最多的一种开采沉陷预计方法．该方法中的预计参数在不同采动程度下是变化的．能否准确获知动态参数的变化规律将决定着开采沉陷的预计精度．为较好地解决这一问题,引入了一种动态参数预计的新方法,即三次指数平滑法．应用此方法对实测资料进行了预计和比较,结果表明,各预计参数的平均相对误差都小于4％．由此可见,该方法对开采沉陷的预测具有一定的应用价值．     

淮南潘谢矿区采煤沉陷对水利工程体系影响分析

基于淮南潘谢矿区采煤沉陷对水利设施的影响程度预测,分析了采煤沉陷对水利工程体系的影响。采煤沉陷对防洪有不利影响,对除涝有一定有利作用,其损坏了灌区灌溉设施但增加了可供灌溉水量。针对采煤沉陷对水利设施的影响,分类提出加固、改建、废弃或重新调整水系的对策措施。     

煤矿开采沉陷有效控制的新途径

开采沉陷是造成矿区环境地质灾害的直接根源，有效控制和减轻地面沉陷程度是减轻或避免开采沉陷环境灾害的根本之路，针对这一问题，分析了充填开采、条带开采和覆岩离层注浆岩层控制技术的优缺点，根据荷载置换原理，提出了“条带开采一注浆充填固结采空区—剩余条带开采”的三步法(二次条带式)开采沉陷控制的新思路，进行了三步法开采沉陷控制的可行性研究，初步分析表明，采用三步法开采可以实现对岩层移动和地表沉陷的有效控制，地表下沉系数可控制在0．25左右，煤炭采出率可达到80％～90％，可基本实现地面建筑物不搬迁和大幅度减轻土地塌陷灾害。