大红山铜矿地下开采对3~#大沟废石场的影响

地下点柱充填采矿法改变了上覆岩层的原有应力状态,可能会引起地表产生一定变形和岩层移动,进而影响到地表3~#大沟废石场的安全使用与保护问题。为了确保地表废石场的稳定,采用有限差分程序FLAC3D模拟地下矿体开采对地表废石场的影响,通过模拟结果表明:岩层移动是一个自下而上传递的动态过程,地下开采对地表废石场产生的下沉变形很小,仅为3.8 cm,同时地表未产生塑性扰动区,说明3~#大沟废石场是处于安全稳定的状态,研究结果为地表3~#大沟废石场的设计和安全建设提供了指导性的依据。     

迤纳厂铁铜矿采空区及地表稳定性现状评价分析

迤纳厂铁铜矿开采年限较长,已形成大量采空区.为了评价采空区和地表的稳定性情况,采用FALC3D有限差分法数值软件计算分析了地下开采对采空区周边围岩和地表稳定性的影响.计算结果表明:因该矿山顶底板岩性好,岩体稳固,采用留不规则矿柱全面空场法开挖后,采场顶板产生的塑性区是有限的,塑性区未贯通到地表,地表和采场顶板整体下沉变形量都很小,未对地表产生扰动影响,具备一定的安全保障性,此时地表和采空区围岩整体处于稳定状态,验证了该采矿方法工艺具有一定的安全、低成本优势,具有一定的可行性和合理性,为该矿山深部矿体安全高效回采和地表安全稳定提供了理论依据和技术指导.     

采动土地破坏程度的模糊综合评价

采矿企业推动国家经济发展的同时也破坏了大量的土地,论文分析了地下开采引起地表的移动和变形,从下沉、倾斜和水平变形三个主要因素着手,运用模糊综合评判模型对开采引起的土地破坏进行综合评价,为土地复垦工程的开展提供可靠的决策依据,最后简要给出实例及结论.     

采动土地破坏程度的模糊综合评价

采矿企业推动国家经济发展的同时也破坏了大量的土地,论文分析了地下开采引起地表的移动和变形,从下沉、倾斜和水平变形三个主要因素着手,运用模糊综合评判模型对开采引起的土地破坏进行综合评价,为土地复垦工程的开展提供可靠的决策依据,最后简要给出实例及结论.     

近水平煤层开采沉陷预计的双曲线剖面函数法

根据近水平煤层开采地表移动盆地特征,提出了一种主断面移动变形的双曲线型拟合函数,推导了倾斜、曲率的计算公式.采用FLAC3D软件对某一煤层进行了模拟开采,获得了走向和倾向主断面地表每隔20 m的监测点的下沉量.采用1stOpt1.5软件编写了计算程序,对模拟开采得到的下沉曲线用提出的双曲线型函数进行了曲线拟合,拟合结果显示,走向主断面相关系数为0.99,最大残差为8 mm,倾向主断面相关系数为0.99,最大残差为10 mm,说明拟合效果较好.将走向与倾向主断面下沉曲线公式融合,给出了沉陷盆地内任意坐标点下沉量的计算公式,用MATLAB软件绘制了下沉盆地三维曲线图.结果表明:与其他剖面函数方法比较,该拟合函数参数少且容易求取,对近水平煤层开采下沉盆地的描述更为简便.     

扰动土性状研究及在环境治理工程中的应用

地下采煤等地下开采活动造成的地面沉陷破坏日益加剧，尤其是地表下沉对建筑物、桥梁、公路、铁路等设施造成的影响不容忽视．本文采用扰动土的观点，将采动区地表土体视为受开采扰动土体，采用数值模拟、现场取样等手段，研究了土体在受地下开采扰动影响下的应力路径、物理性质的变化及抗剪强度指标的变化规律．研究表明，地下开采对土体含水量、土体孔隙比等地表土物理力学性质有较大影响．最后给出了一个用扰动土理论指导进行地基加固的工程实例．     

山区地下开采影响下地表移动规律

山区地下开采引起的地表移动和变形与平地开采条件下的开采相比有其自身的特点．首次明确地提出了山区地表移动与变形研究中几个重要概念： 地表滑动、地表滑移、正坡与反坡、一面坡、多面坡等． 通过对山西阳泉等矿区的地表移动观测资料进行综合分析, 并将相似材料模拟试验应用于研究山区地下开采引起的地表移动问题, 揭示了山区地表移动与变形的特点和基本规律． 在此基础上, 作者建立了适用于山区地表移动与变形预计的新方法．     

山区地下开采影响下地表移动规律

山区地下开采引起的地表移动和变形与平地开采条件下的开采相比有其自身的特点.首次明确地提出了山区地表移动与变形研究中几个重要概念:地表滑动、地表滑移、正坡与反坡、一面坡、多面坡等.通过对山西阳泉等矿区的地表移动观测资料进行综合分析,并将相似材料模拟试验应用于研究山区地下开采引起的地表移动问题,揭示了山区地表移动与变形的特点和基本规律.在此基础上,作者建立了适用于山区地表移动与变形预计的新方法.     

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。     

煤矿开采对高速公路影响的评价

从煤矿井田中部穿过的高速公路在建设和运营过程中,必须及时掌握煤矿地下开采对其采动影响情况.根据煤矿地质采矿条件,对煤矿地下开采在高速公路沿线所引起的地表移动和变形进行预计,给出高速公路沿线地表移动变形值.由预计结果评价了煤矿开采对高速公路的损害程度.结果表明,煤矿开采后引起的地表变形值超过了高速公路的允许变形值,它对高速公路的采动损害程度明显.     

基于网格梯度算子的开采沉陷全盆地主变形预计方法研究

地下开采引起地表建筑物损害程度、土地破坏等级等的判定依据是所处位置最大变形值,目前多是绘制沿主断面方向的变形值图,再对走向、倾斜主断面图叠加处理分析.以地表任意点下沉值为数据基础,利用矿区地表变形的特征,以网格梯度算子为算法,提出了沿主变形方向(非主断面方向)倾斜、曲率、水平移动、水平变形等参数最大变形值的计算方法,并以林南仓矿西一采区为例,绘制出主变形等值线图,在图上可直接判定建筑物损害程度和范围,对"三下"采煤设计工作具有重要的现实意义和应用价值.     

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.     

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.     

水合物加热开采时土体变形数值分析

天然气水合物是未来的一种新型能源,但水合物的分解可能使地表产生较大的变形,从而影响到开采平台及地面建筑的稳定性,甚至带来环境灾害.基此,文章利用有限元法对水合物的加热开采过程进行了热力耦合分析,得到了水合物开采过程中土体的变形规律.计算结果表明：水合物加热开采时,土体变形量随着分解半径的增大而非线性增加;当水合物分解半径为40m时,地表最大沉降迭0.38m,最大水平位移为0.12m.     

工业广场密集建筑物下变采(留)宽条带开采技术

为研究煤矿工业广场密集建筑物下压煤开采技术,以平煤七矿开采为例,依据实际采煤条件及条带开采理论,通过理论计算,确定变采(留)宽条带小工作面开采方案,通过概率积分法预计、数值模拟,研究了条带小工作面重复采动的地表下沉盆地的移动变形规律,得出地表移动和变形值及其对地表建(构)筑物的影响情况。结果表明,变采(留)宽条带小工作面开采后,采出率为65.5%,地表最大下沉值为429.3 mm,下沉系数为0.133,地表主要建筑物损害程度在Ι级之内,采空区中心向下山方向偏移距离d为26 m,最大下沉角为85.6°。条带小工作面开采能够在提高回采率的基础上很好地控制覆岩变形与地表沉陷,解决了保护地表建筑物与解放工业广场煤柱的矛盾,为资源枯竭煤矿工业广场煤柱回收在技术和理论上提供了参考。     

某金矿地下深部开采对露天采场及周边构筑物安全影响数值分析

针对某金矿露天转地下开采过程中,地下深部开采对露天采场及周边建筑物安全影响,通过数值分析模拟地下采矿对围岩的应力应变的影响,进而论证地下采矿的可行性以及露天采场及周边构筑物安全性。     

大明矿地表沉陷数值模拟研究

运用Geostud io2004软件,对大明矿704工作面开采所引起的地表移动与变形进行模拟,并与实测数据对比分析,证明了Geostud io2004软件模拟地表下沉与水平移动的可行性,从而掌握地表移动与变形的基本规律。     

浅埋厚煤层高强度开采地表移动规律实测研究

为研究浅埋厚煤层高强度开采地表移动规律,结合哈拉沟矿地质采矿条件,在22407工作面上方布设合理的地表移动观测站,进行地表移动和变形监测,获得较为完善的地表移动和变形资料。通过分析地表走向和倾向观测线的静、动态移动变形曲线,获得地表移动变形规律、相关角量参数及概率积分法预计参数。结果表明,在浅埋厚煤层高强度开采条件下,地表下沉比较剧烈,地表最大下沉速度达到696 mm/d,移动变形比较集中,能够快速形成下沉盆地,地表移动在很短的时间内达到稳定状态。研究成果可以为类似矿区设计"三下"采煤及合理留设各类保护煤柱、地表沉陷预计提供参考。     

露天转地下采场稳定性研究

通过使用声波仪等多种设备进行现场测试,并采用有限元法模拟开采活动,对蒙阴金刚石矿二矿区露天转地下开采第一中段充填采矿法的采场稳定性进行研究。评价了矿体稳定性,总结了露天转地下开采第一中段采场周围应力分布的特殊规律。提出安全系数的计算方法,对应用安全系数评价采场稳定性作了尝试。     

利用固体充填开采方法保护建筑群安全的研究

我国煤矿建筑物下压煤量占总压煤量的69%,同时每年要向地面排放4.5亿t以上的固体废弃物,因此,研究利用固体废弃物充填开采方法,在保证地表建筑物安全性的基础上,高效开采出下压煤炭资源意义重大.文章应用数值模拟方法,对建筑物下压煤开采所引起的岩层移动过程进行模拟,系统分析了采场围岩塑性区分布及地表沉陷量变化规律,由计算结果分析得知,应用固体充填开采法与无充填直接开采相比,采场围岩破坏单元数较少,围岩稳定性受影响较小,减少地表沉陷量效果明显.以数值模拟结果作为参考,研制了长臂综采矸石充填开采工艺的配套设备,并在某矿建筑物下压煤炭开采的实际应用中取得良好效果,有效控制了地表变形,保证了建筑物的安全性和资源的高效开采.