矿区建筑物裂缝成因探讨

地下采煤是导致矿区地面建筑物墙体上出现裂缝的主要原因,但不是唯一的原因,因此有必要分析裂缝的分布规律,并对其产生的原因进行探讨,进而为加固和维修措施的选取提供依据。论文在分析采动变形对建筑物影响的基础上,对矿区建筑物裂缝的成因、位置、规律和形态进行了总结。     

饱和破碎岩石压实变形特性的试验研究

破碎岩石的变形性质是影响采空区覆岩垮落与地表沉陷的重要因素。利用一种专门的破碎岩石压实试验装置,在MTS815.02岩石力学试验系统上完成了饱和破碎岩石压实过程中的变形特性测定,得到了煤、页岩和砂岩3种岩样压实过程中的应力–应变关系,分析了粒径和强度对破碎岩石应力–应变特性的影响。研究结果表明:破碎岩石在压实过程中应力与应变之间近似呈指数关系;在相同的应力状态下,岩块强度越高试样应变越小;大粒径试样在加载初期应变增长率小于小粒径试样的应变增长率,随着应力的增加,大粒径试样的应变增长率大于小粒径岩样的应变增长率;饱和破碎岩石在相同的应力状态下的应变明显比在自然含水状态下大。     

灰色系统模型在沉陷预测中的应用

研究了灰色系统模型在矸石地基建筑物沉降和采矿塌陷区残余沉降预测中的应用问题．结合实例，建立了各自的沉降增量预测方程．研究结果表明，应用灰色系统模型预测矸石地基沉降和塌陷区残余沉降是恰当的．     

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。     

点柱式膏体充填采煤新方法探讨

将房柱式开采和膏体充填开采的优点相融合,提出了点柱式膏体充填采煤方法.详细介绍了本方法的实施过程,探讨了本法实施的可行性,分析了应用本法在开采过程中地表及岩层变形规律,阐述了本法的优越性与不足,最后以工程实例进行模拟研究.研究结果表明,使用本法进行"三下"压煤开采,在减少充填开采成本,提高充填速度,增加资源采出率的同时,能保证地表变形量在一般建筑物I级破坏临界变形值内,是一种有待进一步推广研究的地表沉陷控制新途径.     

充填矸石级配特性及其压缩性质试验研究

充填矸石的级配特征对其压缩性能有较大的影响.在济宁3#井井下矸石筛分实验基础上,总结了充填矸石的级配特征,并对其进行了相应的压缩实验,获取了井下原生矸石的压缩性能数据.研究成果为矸石减沉效果评价、级配改良奠定了数据基础.     

基于BP神经网络的岩移监测站缺失点数据插补

岩层移动监测是研究开采沉陷问题最有效的方法。由于监测时间长、地表积水、人为损坏等原因,监测点极易缺失。研究缺失监测点的数据插补模型对提高岩移监测数据的利用率、总结开采沉陷规律等都具有重要意义。提出了采用BP神经网络模型进行缺失监测点的数据插补的思路,并采用Matlab实现了该模型。研究结果表明,人工神经网络模型能够很好的逼近地表沉陷盆地,用此模型作为岩移监测点数据插补是完全可行的。     

基于BP神经网络的岩移监测站缺失点数据插补

岩层移动监测是研究开采沉陷问题最有效的方法。由于监测时间长、地表积水、人为损坏等原因,监测点极易缺失。研究缺失监测点的数据插补模型对提高岩移监测数据的利用率、总结开采沉陷规律等都具有重要意义。提出了采用BP神经网络模型进行缺失监测点的数据插补的思路,并采用Matlab实现了该模型。研究结果表明,人工神经网络模型能够很好的逼近地表沉陷盆地,用此模型作为岩移监测点数据插补是完全可行的。     

矿区InSAR DEM精度的影响因素分析

利用InSAR技术获取矿区DEM成为最近几年的研究热点,研究人员并逐渐从开始的理论研究转为实际应用。但由于SAR系统的测量方式(侧视成像),以及矿区的特殊地表情况,导致影响其测高精度的因素很多。从InSAR测高的原理出发,利用误差理论知识,分析了测高精度的相关误差源,推导出了测高精度与相位误差、基线长度、基线倾角的关系,并做出了误差传播曲线,得出了彼此之间的影响规律;同时根据矿区开采沉陷变化特征分析了地形特征对测高精度的影响规律,最后得出矿区开采沉陷变化引起的地形坡度变化对InSAR测高精度的影响具有明显的分区性。     

高等级公路在开采影响下的破坏现象探讨

根据地下开采引起的地表破坏现象,借鉴建筑物下、水体下、铁路下采煤,结合高等级公路自身属于带状建筑物的特点,分别讨论了地下开采引起的地表下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形对高等级公路的破坏现象。地下煤炭被采出并达到一定规模后将引起采空区上覆岩层冒落破坏,继续开采,破坏现象将影响到地表,引起地表移动变形,导致地表建筑物、构筑物受到不同程度的破坏。对于高等级公路,地下开采影响到路基路面后,将使高等级公路产生路面移动盆地、路面台阶和裂缝、路面塌陷坑和塌陷槽、路基高路堤沉陷以及边坡坍方等破坏现象。