大采高综采条件下地表沉陷规律研究

地表沉陷规律研究对矿区进行保护煤柱留设和"三下"压煤开采设计等工作具有重要意义。为研究大采高综采条件下地表沉陷规律,文中以察哈素煤矿3101首采工作面为研究对象,进行了地表移动观测站设置和观测、分析,绘制了地表移动变形曲线,得出了地表移动参数和规律。     

大采深非充分开采地表沉陷规律实测分析

通过在平顶山矿区某矿建立地表移动观测站,获得了非充分开采条件下的地表移动实测数据,对该条件下的地表沉陷规律进行了分析,获得了该条件下的地表移动角量参数和地表移动计算参数。研究结果表明:非充分开采条件下地表沉陷影响范围和沉陷变形值均明显减小,岩层移动各角量参数大于充分开采条件下的角量参数,地表沉陷变形趋于平缓。研究结果可用于指导非充分开采在类似地质采矿条件下的煤矿开采,为解放"三下"压煤提供了依据。     

我国浅埋煤层快速开采下地表沉陷规律研究现状与展望

基于浅埋深和工作面快速开采相结合导致地表沉陷规律的特殊性,从我国浅埋煤层开采条件下地表移动规律、地表沉陷预计方法及地表沉陷控制等方面进行了现状概述,结合我国"三下"采煤规程和已有矿山开采沉陷理论与实践,指出浅埋地表沉陷规律研究现有成果存在的不足和局限性。给出以后可从工作面开采速度对地表沉陷规律、地表移动参数等影响,基于开采速度尺度下地表沉陷动、静态全过程统一预测模型,通过引入"地表移动与变形速度"新指标来进行建(构)筑物损坏评价,以及考虑从优化工作面开采速度方面来减轻采动损坏等4方面开展浅埋深快速开采条件下地表沉陷规律的研究和应用工作。     

厚煤层综放开采地表沉陷规律研究

为了研究厚煤层综放开采条件下的地表沉陷变形规律,指导矿井安全生产,鲍店煤矿在五采区5304-中综放工作面上方设立了地表沉陷观测站,进行了20多次观测。通过对观测资料的分析研究,获得了该区条件下综放开采时的地表沉陷规律和相关岩移参数,为矿区今后"三下"采煤提供可靠的依据,并为类似矿区的开采沉陷控制提供了科学借鉴。     

高水材料短壁机械化充填开采地表沉陷规律研究

为了研究高水材料短壁机械化充填采煤法的地表沉陷规律及地表沉陷控制效果,以某矿区试验工作面地表沉陷数据为基础,研究了短壁机械化充填开采的地表移动与变形规律,分析了影响地表沉陷的主要因素,评价了地表沉陷控制效果。结果表明,短壁机械化充填开采地表沉降变常规开采的一次沉降为分阶段的缓慢沉降,采用该方法在埋深230m,采高2.5m的近水平煤层充填开采时,地表最大下沉值、下沉速度分别为180mm与2.4mm/d,相比综采垮落法地表下沉值与下沉速度分别减小92%与96.3%,且下沉盆地范围明显减小,地表移动与变形值控制在《"三下"采煤规程》规定的I级范围以内,满足地表一般建(构)筑物的保护要求。     

建筑物下开采方案优化研究

采用理论分析、数值模拟等方法，对某矿区南翼村庄下条带开采方案设计和地表沉陷规律进行了研究；在不同的开采条件下，采用概率积分法对各条带开采方案进行地表沉陷预计。研究结果确定了矿区南翼村庄下15号煤仅开采顶分层，采高为3 m，条带布置方案为采70 m留90 m煤柱。采用该方案后，地表最大下沉量为206 mm，倾斜为-1.47~1.29 mm/m，水平变形-0.4~1.0 mm/m，均小于建筑物Ⅰ级损坏标准，开采方案是安全可靠的。     

矿区铁路压煤开采引起的地表沉陷预测

文章以常村煤矿井田范围内矿区铁路压煤开采为背景,采用基于概率积分法的地表沉陷预测软件对压煤开采期间的地表沉陷进行预测,获得了地表沉陷区域内地表移动变形的预测值。通过对预测结果进行分析得出铁路专用线处于地表沉陷区域内的范围以及受影响区段的地表变形值,预测结果为铁路压煤开采期间选取适合的沉陷灾害控制技术措施提供了依据。     

测量机器人在矿区地表动态变形监测中的应用

煤炭开采引起的地表沉陷现象十分普遍,加强对矿区地表沉陷问题的监测及研究已成为实现矿区可持续发展的重要课题之一。传统监测方法是建立地表移动观测站,通过水准测量获取矿区地表移动数据。这种方法外业工作量大,且难以获取实时动态数据,无法准确得到地表移动变形的动态规律。在研究了TCA2003测量机器人高程测量精度的基础上,论述了其在矿区沉陷监测的可行性,同时对某矿区的一个采煤工作面上方地表进行了连续监测,获取了连续动态的监测数据,分析了不同时间尺度下的地表下沉和下沉速度特征,为研究地表沉陷动态规律提供了丰富的数据。     

邢台矿矸石与粉煤灰充填开采地表移动规律分析

邢台矿7606工作面是邢台矿区充填采煤的第一个试验工作面,文中结合该试验工作面,对地面矿区铁路和重要建筑物的采动变形动态过程进行监测,通过监测结果分析矸石与粉煤灰充填开采地表变形规律,为以后"三下"压煤开采提供可靠的设计依据和技术参数;为科学评价矸石与粉煤灰充填开采地表沉陷控制效果提供数据支持。     

峰峰矿区不同开采条件下地表沉陷规律

对峰峰矿区不同开采方法条件下的地表沉陷规律进行了研究和总结,得出了一般开采条件下的地表沉陷规律或参数,列举了充填开采条件下沉陷参数,并初步对峰峰矿区的深部开采条件下的地表沉陷规律进行了实测、研究和总结,为峰峰矿区以后采用不同开采方法,进一步解决严峻的三下压煤形势,具有重要的指导意义。     

Logistic 模型在开采沉陷单点预测中的研究

为了揭示岩层与地表移动的内在机理和规律,基于研究矿区单点沉陷的重要性,提出用Logistic模型曲线拟合开采沉陷-时间关系曲线预测单点开采沉陷的方法,研究了用该模型进行拟合和理论预测以及模型检验,取得较好的拟合精度,平均拟合相对误差仅为8%,总结了单点沉陷的规律成"S"型,此模型参数少,方法简洁.结果表明,该Logistic模型预测法的合理性和应用价值是研究开采沉陷规律的一次有效尝试,对于研究矿区地表移动和变形规律具有重要意义.     

开元煤矿丘陵地貌开采沉陷规律研究

通过实测和模拟方法对开元煤矿丘陵地貌条件下开采沉陷规律进行了研究,结果表明:充分采动时地表下沉系数为0.78,水平移动系数为0.23,采动影响边界范围173 m,边界角为59°,移动角为73°,主要影响角正切为1.8。研究成果为开元煤矿保护煤柱设计确定采动影响范围、进行"三下"采煤地表沉陷设计、确定地表沉陷各项参数和村庄压煤开采设计提供了依据。     

平朔井工一矿太西区4煤综放开采地表沉陷规律

为掌握本矿区浅埋深厚煤层综放开采条件下的地表沉陷规律,并为"三下"采煤提供基础数据,中煤平朔集团有限公司在井工一矿太西区14106和14107工作面建立了地表移动观测站。并按相关技术要求进行了观测,对观测数据进行了整理、分析,掌握了该采矿地质条件下的地表沉陷特征,求取了地表沉陷计算参数及部分地表移动角量参数。通过对测点地表移动期下沉速度及下沉量的分析,得出了浅埋深综放开采相对深部开采具有地表移动活跃期短,但最大下沉速度较大,地表移动剧烈,移动活跃期地表下沉量占总下沉量比例较大的特点。     

西山煤矿设立地表岩移观测站的研究探讨

为了进一步研究重复采动对地表建筑物的影响规律,得出合理的岩移参数,保证留设煤柱的合理性,本文通过在西山某矿建立岩层与地表移动观测站,对该矿下组煤进行了观测,并对观测数据进行处理、分析,研究了地表下沉及水平移动的规律,根据矿区内实际地形及开采条件,得出了该矿区开采时地表移动的规律,可指导该矿区进行"三下"开采和保护煤柱的留设。     

特厚煤层重复开采覆岩与地表移动变形规律研究

为研究大同矿区特厚煤层重复开采覆岩与地表沉陷问题,以塔山煤矿8103和8104工作面的地质采矿条件为工程背景,沿倾向主断面建立了二维相似材料模型。反演分析了仅开采上覆侏罗系煤层时覆岩沉陷规律、两煤层重复开采时覆岩沉陷规律、离层发育规律、煤柱群垮塌规律以及地表塌陷规律,揭示了该地质采矿条件下覆岩与地表沉陷机理。研究结果表明：采用刀柱式采煤法开采侏罗系煤层,上覆岩层未发生显著的破坏和变形;在特厚煤层重复采动影响下,覆岩以一定的角度向上垮落和裂隙发育,当侏罗系煤层采空区受到下组煤开采扰动时,采空区中煤柱群受扰损伤,支撑能力降低,导致其上覆岩层沉陷加剧,在弯曲下沉带上方形成新的导水裂缝带,覆岩沉陷呈现“四带”发育特征。结合实测数据,分析了工作面沿倾向方向地表移动变形规律,基于Origin 8.0平台和概率积分法进行了二次开发,对倾向观测线上山方向实测下沉数据进行了拟合求参,获取了部分概率积分预测参数。研究结果可对大同矿区开采沉陷治理工程提供参考。     

特厚煤层重复开采覆岩与地表移动变形规律研究

为研究大同矿区特厚煤层重复开采覆岩与地表沉陷问题,以塔山煤矿8103和8104工作面的地质采矿条件为工程背景,沿倾向主断面建立了二维相似材料模型。反演分析了仅开采上覆侏罗系煤层时覆岩沉陷规律、两煤层重复开采时覆岩沉陷规律、离层发育规律、煤柱群垮塌规律以及地表塌陷规律,揭示了该地质采矿条件下覆岩与地表沉陷机理。研究结果表明:采用刀柱式采煤法开采侏罗系煤层,上覆岩层未发生显著的破坏和变形;在特厚煤层重复采动影响下,覆岩以一定的角度向上垮落和裂隙发育,当侏罗系煤层采空区受到下组煤开采扰动时,采空区中煤柱群受扰损伤,支撑能力降低,导致其上覆岩层沉陷加剧,在弯曲下沉带上方形成新的导水裂缝带,覆岩沉陷呈现“四带”发育特征。结合实测数据,分析了工作面沿倾向方向地表移动变形规律,基于Origin 8.0平台和概率积分法进行了二次开发,对倾向观测线上山方向实测下沉数据进行了拟合求参,获取了部分概率积分预测参数。研究结果可对大同矿区开采沉陷治理工程提供参考。     

大强矿深部开采地表沉陷规律及机理研究

针对深部开采地表沉陷预测与控制问题,以铁法矿区大强矿为例,通过资料分析了深部开采地表沉陷规律;采用数值模拟方法,分析了深部开采地表移动机理。研究表明,深部极不充分开采,地表下沉值和下沉速率均较小,地表下沉活跃期不明显。深部开采表现为地表一定范围内的整体下沉,影响范围扩大,地表下沉系数相应减小。采用概率积分法进行开采沉陷预计时,应对地表移动参数进行修订。     

用三维激光扫描技术监测矿山开采沉陷

经典地表沉陷监测方法具有工作量大、监测点保护困难、监测时间长、监测成本高等缺点,难以适应实时化矿山开采沉陷监测的需要。为此,以某矿山为例,结合三维激光扫描技术,提出了一种矿山开采沉陷高精度监测方法。在分析三维激光扫描技术工作原理的基础上,首先对矿区生产概况、监测方案、地表移动监测站设置方案进行了分析;然后结合MATLAB软件,利用分离非地面点和地面点、去除孤立点、拼接点云数据等方法处理经三维激光扫描得到的沉陷数据,并基于矿区2014年10月、2016年10月两期三维激光扫描数据,利用Kriging算法分别建立了矿区地表下沉盆地数字高程模型(Digital elevation model,DEM),对矿区地表沉陷进行分析;最后选取了矿区若干有代表性的监测点的开采沉陷监测值与对应的水准测量结果进行了对比分析。研究表明:监测结果与实测值的误差达到毫米级,反应出利用三维激光扫描技术不仅可快速获取矿区开采沉陷监测数据,而且可对开采沉陷进行高精度监测,对于进一步研究矿区开采沉陷规律、提高矿区开采沉陷监测效率有一定的参考价值。     

淮北许疃矿开采沉陷规律实测研究

为研究许疃矿区地表移动变形规律,在7128工作面建立地表移动观测站。以实测数据为基础,通过分析获得了许疃矿地表移动的动静态规律,求得了相关动态参数和静态参数;并结合以前7126面观测成果,获得了本区充分采动条件下的地表沉陷规律、相关角值参数和概率积分法预计参数;为矿区今后三下压煤开采和保护煤柱留设提供了科学依据。     

采空区地表沉陷规律的研究

以"太平煤矿采空区地表沉陷规律研究"项目为依托,以开采沉陷等理论为基础,对采空区地表沉陷规律作了一些研究,对太平煤矿似膏体充填开采引起的地表沉陷进行了分析预计,获得了太平煤矿井下开采引起的地表移动的基本特征和地表变形的相关参数,揭示了地表移动及变形的规律,研究成果对太平矿今后的充填开采实践具有一定的参考价值。