建筑载荷作用下采空区覆岩结构稳定性判据及应用

采煤沉陷区的合理利用是解决城镇化建设和土地资源短缺之间矛盾的重要途径之一,沉陷区范围内采动覆岩结构的突然失稳将导致煤矿沉陷区新建建筑物破坏。采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法对新建建筑物载荷作用下采动覆岩结构稳定性进行了探讨与研究。采用理论分析方法对采动覆岩结构特征和地表载荷引起的岩体中附加应力分布特征进行了分析,建立了“载荷作用下采动覆岩结构力学模型”;对该模型进行了力学条件分析,并结合“砌体梁”结构失稳条件,得到地表载荷作用下采动覆岩随载荷增大是否产生滑落失稳的判据;当铰接岩块的回转角度和块度符合i<0.5sin θ₁或i> sin θ₁时,采动覆岩结构随着地表载荷的增大,失稳的可能性逐渐增大;铰接岩块的回转角度和块度符合0.5sin θ₁1时,采动覆岩随载荷增大不会发生回转失稳。在理论分析的基础之上,将建立的力学模型应用于某矿长壁老采空区地表工程建设实际,建筑施工前期采用数值模拟和理论分析相结合的方法,对拟建建筑载荷作用下采动覆岩结构的稳定性进行了分...     

基于MATLAB求取地表移动预计参数的方法研究

在分析求取地表移动预计参数常用方法存在的问题和拟合求参基本原理的基础上，提出了利用Matlab中的非线性最小二乘法拟合函数求取概率积分法预计参数的方法．根据观测站的实测资料和各个观测站具体地质采矿条件选择合适的预计函数，用此方法求取各个观测站的地表移动预计参数．结果表明，用该方法求取地表移动预计参数方便、准确．     

走向条带开采在村庄下"三软"特厚煤层中的实践与认识

本文分析总结了走向条带开采在郑州煤业集团公司大平煤矿１４采区西翼“三软”特厚倾斜煤层中的应用效果。在地表移动变形观测的基础上，针对开采中存在的一些问题，提出了该地区更为合理的开采方案和措施 。     

葛店矿村庄下压煤开采技术途径分析

应用村庄下压煤开采技术的理论和方法 ,结合葛店煤矿特定的地质、采矿条件 ,在现场调查分析的基础上 ,对该矿 16采区村庄下压煤开采途径从技术经济两方面进行了系统全面的计算和分析 ,确定了该区村庄下压煤开采的最佳技术途径 ,为该矿的技术决策提供了科学依据。     

深部条带开采的开采深度探讨

基于概率积分法的基本原理，在满足条带开采采出率的基础上，对安全开采深度和条带开采的极限开采深度进行了计算分析。探讨了深部条带开采的定义以及合理的开采深度范围。对确定建筑物下深部压煤是否采用条带法开采，具有重要的指导作用和实际意义。     

我国条带开采的研究现状与主要问题

条带开采作为“三下”采煤的主要技术措施之一,在我国煤矿区被广泛采用。在综合分析大量文献的基础上,从条带开采岩层与地表移动机理、地表移动和变形预计、条带煤柱稳定性、条带开采设计研究等方面对我国条带开采的研究现状进行了论述,并指出了目前我国条带开采研究和应用中存在的若干问题。     

走向条带煤柱破坏失稳的尖点突变模型

走向条带煤柱的破坏失稳是典型的偏离平衡态的非线性过程。在建立走向条带煤柱力学模型的基础上,应用突变理论建立了走向条带煤柱滑移破坏失稳的尖点突变模型,导出了条带煤柱破坏失稳的充要条件表达式。该突变模型考虑了地下水对条带煤柱稳定性的影响,认为地下水的作用主要是通过软化煤柱弹性核区的强度、降低煤柱弹性核区的刚度从而降低条带煤柱的稳定性。并根据模型对走向条带煤柱破坏失稳的机理进行了分析。为条带开采煤柱的稳定性及破坏失稳研究提供了新的理论方法。     

厚煤层综放开采地表下沉速度观测研究

为了取得厚煤层综放开采地表下沉速度等参数,通过建立地表移动观测站,对厚煤层综放开采引起的地表沉陷情况进行了观测,分析了厚煤层综放开采条件下地表下沉特征,得出了地表下沉系数为0.91;起动距50~60 m,为采深的1/5~1/6;超前影响距为183 m。在此基础上,得出了地表最大下沉速度及最大下沉速度滞后角分别为51 mm/d和76.3~78.3°,表明该区域厚煤层综放开采条件下地表移动剧烈、地表下沉速度快、起动距偏小等特点。     

香山公司副立井变形预计及加固

由于改造后生产系统的需要,香山公司需要将新增设的副立井建在采空塌陷活动区.为确保香山公司副立井服务期间的稳定性,对导致塌陷区形成的3个工作面及其各自引起的井筒移动和变形进行了计算和分析,并提出有效的加固措施.采用基于随机介质理论的概率积分法计算各工作面对井筒所引起的采动影响.预计结果表明己16-17-16042工作面是其井壁破裂的主要因素,井壁破裂处围岩的特殊岩层结构是其直接诱因,其预计结果同井壁实际破裂位置和程度相符.井筒治理采用"锚杆金属网加槽钢"的联合支护加固技术,取得了理想的效果.     

远距离下部煤层回采对上部采场巷道影响分析

为了研究远距离多煤层开采时下部煤层回采对上部采场巷道破坏的原因和影响范围,结合云煤一矿和正德矿业的井下采掘关系,通过覆岩破坏高度经验公式和UDEC数值模拟,得到远距离多煤层开采覆岩破坏的特点以及部分巷道受损的原因。利用概率积分和FLAC3 D数值模拟揭示了正德矿业倾斜岩面移动变形特征以及巷道破坏的主要原因;采用岩层移动角计算云煤一矿开采对正德矿业的影响范围,确定了巷道受损数目。研究结果表明:受损巷道少部分是由下部工作面回采引起的覆岩破坏和岩层移动变形共同造成的,而大部分受损巷道则仅由岩层移动变形造成;在采场倾斜岩面上,由于自重力和平行于岩面原岩应力分力的影响,下部工作面回采对其上山影响范围大于下山;采用优化的岩层移动角计算云煤一矿对正德矿业的采动影响范围,确定了巷道受损数量和位置,基本与现场实际情况吻合,可以为相似案例提供参考。