岩移观测的数据处理方法

为了合理地开采现有煤炭资源,研究井田区域内地表移动规律,减少或规避开采沉陷带来的负面影响,有针对性地利用三下采煤技术开采各类呆滞资源,在工作面附近建立地表岩移观测站是很有必要的。论文阐述了设置岩移观测站的原则,岩移观测数据的获取方法,并对成果资料的整理分析进行了详细的研究。     

考虑底板岩层移动的急倾斜煤层开采沉陷预计

分析了急倾斜煤层开采岩层和地表移动特点,总结了急倾斜煤层开采地表下沉盆地的4种类型,并对这4种下沉盆地的形成原因进行揭示。给出了急倾斜煤层开采沉陷预计建模的4条原则,并针对该原则提出了一种基于概率积分法的急倾斜煤层开采沉陷预计模型,该模型能清楚地解释急倾斜煤层开采煤层顶底板岩层移动和地表下沉的相互关系。建立了预计方法的坐标系,分析了预计参数的物理意义,并给出了预计参数的变化规律。编制了基于本文方法的计算机程序,并利用矿区观测站实测数据对本方法进行了验证。实验结果表明,本文方法对于倾角大于70°的急倾斜煤层开采沉陷预计效果较好,能为矿区的环境保护,地表移动预警起到决策支持作用。     

井筒地表监测网建立及移动变形规律分析

为监测地下煤炭开采对某矿工业广场主井井筒造成的影响,建立了井筒地面监测系统,布设了由52个监测点和2个基准点组成的变形监测网。本文在介绍井筒监测网的布设方案、观测方法和各期观测成果质量评价结果的基础上,通过移动变形分析,以主井附近地表监测点的移动变形量为例,采用3DMS系统绘制井筒附近地表监测点移动变形过程图,结合地质采矿条件和监测时间,分析了主井附近地表受开采影响的移动变形规律。     

条带开采地表岩移规律与建筑物保护模式研究

受地表建筑物以及煤层位置厚度影响,条带开采工作面选择较多。某矿区采储量位于村庄下,工作面走向正好垂直穿过村庄规划的房屋,为解决矿区内村庄下煤柱的开采难题和安全生产,在矿区2206条采工作面布设了地表岩移观测站,观测分析地表变化规律。分析出了相邻监测点之间的沉降差值、曲率、变形值和开采系数等特征参数,研究了该矿区的地表下沉机理,为该区域的地表土地开采沉陷与塌陷赔偿、房屋变形改造以及综合利用等方面提供了技术支持。     

某矿8102工作面岩移观测站方案设计

煤层开采造成覆岩及地表的移动变形是一复杂变化的过程。掌握地表与覆岩受采动影响的移动和变形规律,最大限度地减少由于开采沉陷而造成的损失具有重要的意义。地表移动变形信息准确可靠地获取十分重要,需要科学合理的观测方案。论文结合某矿8102工作面地质采矿条件的具体情况,对该工作面地表移动观测站、观测线、观测方法、精度要求及观测数据处理等技术方案进行了设计,成果具有现实意义。     

厚松散层重复开采地表移动变形特征比较与分析

根据某矿厚松散层、大采深、长工作面、机械化采煤条件下2个初采和1个重复开采工作面观测站实测资料,通过移动变形计算和规律分析,获取了基于概率积分法的地表移动变形预计参数,从地表移动持续时间、下沉状态、地表移动盆地特征、概率积分法参数等方面总结了重复开采与初采时地表移动变形规律的差异,为类似地质采矿条件下的重复开采地表移动变形规律分析提供参考。     

深部隔离煤柱对岩层与地表移动的影响规律

焦坪矿区大采深、厚煤层综放开采条件下,地表下沉量较小,呈现非充分的采动影响现象。通过相似材料模型试验,分析了本区地质开采条件下工作面宽度、隔离煤柱尺寸、上覆岩层岩性与地表移动的内在关系,揭示了岩层移动的基本特征。研究证实了深部开采条件下工作面间留设一定宽度的隔离煤柱对地表沉降起到有效的控制作用,这可为本区及类似条件的其他矿井提供参考。     

基于倾角变化的最大下沉值计算方法

最大下沉值是度量层状矿体(如煤层)开采引起的地表移动变形程度的重要参量。地表最大下沉值与开采工作面几何要素相关，基于倾角变化的最大下沉值计算模型综合反映了这些因素的影响关系，在一定程度上从岩层移动机理揭示了开采沉陷的层面效应和尺寸效应，为建立不同级别倾角煤层开采沉陷的统一模型打下了基础。     

基于监测数据的陡倾结构金属矿山下盘岩层移动机制研究

为了解决陡倾结构金属矿山地下采矿引起的地压显现、地表塌陷和建构筑物损坏等问题,以金山店东区下盘为研究背景,首先根据地下、地表现场破坏调查与监测数据得出岩层移动基本规律,然后结合地质条件,通过理论分析研究岩层移动机制。地下采空区附近靠近F1断层处巷道出现地压现象,原因是采矿引起的F1断层滑移。地表变形从开采至今经历了3次加速阶段,加速变形点与采矿进度、陡倾结构引起的地表塌陷与地下巷道破坏的时间吻合。陡倾结构岩体的变形破坏是由深部逐渐传递到地表,导致地表移动和建构筑物开裂。下盘采空区附近围岩分析模型简化为悬臂梁模型,得到围岩破坏的机制为开采诱发F1断层滑移引起陡倾结构岩柱弯曲倾倒破坏,各柱体破坏贯通并沿着破坏面滑移。陡倾结构面是引起下盘岩层大规模移动的主要原因,这种特殊的岩层移动机制导致监测所得的移动角明显小于设计的移动角。     

程潮铁矿东区地下采矿引起地表沉降和岩层移动初探

以大量的现场实测资料为基础，分析了程潮铁矿东区地下采矿引起的地表沉降和岩层移动规律。东区现有地表下沉属于不连续下沉，岩层破坏主要是缓慢型破坏。当矿体开采深度与回采累计垂直高度的比值大于17时，岩层移动不会波及到地表：当矿体开采深度与回采累计垂直高度的比值小于17时，分三种情形考虑。     

基于地表移动矢量的概率积分法参数反演方法

为解决概率积分法参数反演时计算不稳定、初值依赖、优化指标难以选取、非矩形工作面,多工作面影响下难以反演的问题,提出采用地表空间移动矢量反演概率积分法参数的遗传算法模型。该模型采用地表移动矢量的误差平方和最小作为计算指标,以遗传算法作为参数优化的核心算法进行概率积分法参数反演。用空间移动矢量指标可以解决分别采用下沉、水平移动监测值反演结果不相同、精度难以估算的难题。矢量反演模型对观测站设置没有特别严格的要求,降低了设站不当引起的计算误差。为解决遗传算法多次计算结果不同的问题,建立了组合预测计算方法,依据中误差加权均值得到唯一的计算结果。基于矢量移动值的反演模型,避免了传统计算方法的多个缺陷,计算效率高、易于与已有开采沉陷预计程序结合,为解决非矩形、多工作面地表移动观测站参数反演的工程应用问题提供了新的解决思路和计算方法。     

基于正交设计的覆岩移动影响因素敏感性分析

为了探究采宽、采厚、上覆岩性和采深等4个主要因素对覆岩移动变形所起到的贡献大小,确定较敏感或最敏感因素,给煤矿开采设计和地表建筑物保护提供参考依据,本文以兖州某矿主采近水平煤层为背景,在正交试验优化组合基础上借助FLAC^3D数值模拟软件对覆岩移动的影响因素(采厚、采深、采宽及上覆岩性)进行了敏感性分析。研究结果表明,不同影响因素对覆岩移动的敏感性具有较大的差异性,16种不同组合条件下对采动覆岩最大竖直位移和最大水平位移的敏感性作用由大到小依次为:采宽、采厚、上覆岩性、采深。最后,利用多元线性回归分析法建立了多因素作用下覆岩移动的数学公式,回归效果非常显著。     

软岩地层地下铁矿开采岩体移动影响范围及变化趋势分析

 在我国官庄东矿北采区,采用分段崩落法进行回采,虽然矿区地表建筑物远离设计的地表移动影响范围,但仍受到影响。结合官庄东铁矿北采区进行分析,对深部开采引起的动态岩体移动变形问题进行具体计算,分析深部开采的岩体移动变形规律及特点,实际观测和理论分析均表明,深部开采工作面的覆岩破坏,具有整体移动变形均匀的特点;软岩地层深部铁矿开采引起的地表移动变形发展缓慢且周期较长。     

覆岩主关键层运动对地表沉陷影响的 钻孔原位测试研究

 通过神东矿区补连塔煤矿31401工作面内部岩移的地面钻孔原位观测与地表沉陷观测的对比研究,就覆岩主关键层运动对地表沉陷的影响进行实测研究。研究结果表明：厚47.01 m的粉砂岩主关键层控制了上覆基岩直至地表的移动变形,上覆岩层的运动随主关键层破断出现周期性跳跃变化;受主关键层的控制作用,地表沉陷测站观测时间间隔长短显著影响了测点的下沉速度曲线,观测时间间隔越短,其对应的下沉速度曲线呈现的周期跳跃性变化越强;观测时间间隔越长,其对应的下沉速度曲线更为均化。因此,在浅埋煤层开采中,为了准确反映地表下沉的动态过程,应该缩短观测时间间隔,才能正确掌握采动覆岩内部移动与地表沉陷的内在联系,推动开采沉陷预计的发展。     

覆岩岩性对地表移动过程时间影响参数的影响

分析实际岩移观测资料及Knothe时间函数，提出完善、补充Knothe时间函数理论的覆岩岩性参数概念，探讨了覆岩岩性参数和时间影响参数的确定方法及二者之间的关系。这对地表及岩层的动态移动预测和三下开采设计具有理论和实用价值。     

新建矿井地表移动变形规律研究

指出新建矿井的地表移动参数对矿井的安全生产有着重要的意义,通过在某矿首采工作面地表设立观测站,并对观测数据进行分析,从而得出了该矿地表移动的基本参数,为今后的开采预计提供了依据。     

锚固长度对深埋回采巷道支护效果影响规律

以淮南矿区潘三煤矿17102(3)运输顺槽地质条件为背景,采用FLAC 3D计算软件对深埋回采巷道围岩稳定性进行模拟计算,获得不同锚固形式对深埋回采巷道围岩稳定性影响规律,并结合现场不同锚固区围岩变形实测,获得全长锚固支护对巷道围岩抗变形能力有更好的提高,全锚支护下巷道围岩变形整体增加但速率较为平缓,而端锚支护下巷道围...     

裂隙岩体表征单元体的确定及工程应用

以某水电站为工程背景,介绍了两种确定裂隙岩体REV的新方法:数字图像处理法和非连续变形DDARF法。依据水电站岩性差异、风化及卸荷程度,将围岩划分为若干工程地质区段并建立随机裂隙网络模型,研究尺寸效应对岩体力学参数的影响规律,获得了REV表征尺寸和等效力学参数;得到岩体的非线性强度准则,嵌入FLAC^3D对水电站开挖进行模拟,并监测关键点位移。结果表明:水电站围岩的抗压强度与围压成正相关;洞室开挖对厂房上下游中部和拐角处影响较大,应加强对这些部位的支护;关键点的位移数值结果与现场监测值基本吻合,误差小于5%。数字图像处理法和DDARF法为裂隙岩体REV的确定开拓了新思路,对复杂条件下地下洞室围岩的稳定性分析有广泛的应用前景。     

岩溶矿区采动裂隙发育及溶洞破坏特征相似模拟

针对岩溶矿区煤层开采采动裂隙发育规律及其对溶洞稳定的影响问题,通过构建岩溶洞区域煤层开采模型,对煤层开采条件下的岩溶洞破坏特征以及岩层移动特征进行了分析,分析结果表明:在强烈的采动影响下,岩溶洞顶板最容易发生破坏,导致采动裂隙发育高度在岩溶洞顶板方向达到最大;在非均匀采动影响下,岩溶洞两侧岩层呈现极不均匀下沉,岩层以岩溶洞为端点发生回转,致使岩溶洞顶板和底板发生破坏。若此时,岩溶洞处于浅埋状态,则其顶板裂隙与地表容易贯通,使得地表土体颗粒流失,而底板裂隙造成岩溶洞内充填物漏失,岩溶洞顶板裂隙和底板裂隙的共同作用为岩溶地表塌陷创造了有利的客观条件。因此,在岩溶地区进行煤层开采时,应防止岩溶洞区域受到非均匀采动的影响。