多层开采复杂条件下岩层移动监测与分析

介绍了地下开采矿山岩层移动的测量方法。铜坑矿建立了地表GPS与全站仪相结合的岩层移动控制测量网。分析了该矿岩层移动范围和发展趋势,用测量结果指导开采设计,建立了岩层移动预警指标,保证了矿山安全生产。     

岩层和地表移动与变形的评价

全苏矿山地质力学和测量科学研究所对岩层移动过程的长期研究表明,评价岩层和地表移动与变形是建立在该过程在地表显现方式的基础上。视矿体的大小和埋藏深度、围岩的物理力学性质与结构和所用采矿方法而定,岩层移动可能有以下三种基本形式:局限于岩体内部,出露地表并在地表形成单     

某金矿岩层移动现场监测及其与工程地质条件关系的研究

某金矿岩层移动和地表变形、沉降比较明显。采用垂直钻孔多点位移计对岩层移动的大小、速率和动态变化过程进行了现场监测 ;通过工程地质调查基本查清了地表古河床、古坑塘的位置和浅部民采未充填采空区的分布。根据现场监测和调查的结果 ,对岩层及地表移动的原因和规律作出了合理的解释 ,为采取有效措施控制岩层及地表移动提供了依据     

煤层倾向对山区地形开采岩层及地表移动的影响分析

山区地形条件开采造成的岩层及地表的移动变形受到地表坡度的下滑影响,煤层倾角亦对地表移动变形产生影响。煤层倾向和地表坡向的关系,对于山区开采地表移动变形具有重要的影响。应用数值软件UDEC模拟了不同煤层倾向和地表坡向关系条件下开采的岩层及地表移动,分析了煤层倾向和地表坡向相互作用对地表移动变形的影响,为山区安全开采提供借鉴。     

地下开采引起地表沉陷的数值模拟

地下开采引起的岩层移动和地表沉陷是一个非常严重的地下工程问题。为实现矿山的安全开采，必须对地下开采引起的上覆岩层的移动规律及其对地表移动的影响进行研究。文中以石人沟铁矿为研究对象，运用FLAC软件，采用数值模拟的方法，对石人沟铁矿地表沉陷数学模型的开采过程进行分步开挖模拟，并总结出了地下开采引起的上覆岩层和地表的移动规律，给出了不同开采阶段的地表动态移动曲线。     

急倾斜煤层开采地表移动预计的空间转换方法

提出了急倾斜煤层开采岩层滑移空间理论模型和地表移动预计的空间转换计算方法。根据岩层受力变形特点和破坏机理,急倾斜煤层开采上覆岩层存在楔形破坏区和滑移变形区。楔形破坏区内岩层的弯曲变形为滑移变形区内岩层提供移动空间,即滑移空间。滑移空间决定了地表下沉盆地的形态。将急倾斜的开采空间转换为近水平的滑移空间,可直接利用概率积分法的理论和参数来计算急倾斜煤层开采地表移动变形,较好地解决了急倾斜煤层开采地表移动预计问题。     

北洺河铁矿地表及岩层移动观测系统研究

地表塌陷严重威胁着矿山安全生产,破坏地表生念环境。为了全面系统地研究地表塌陷和岩层移动问题,获得准确可靠的监测资料,不但要在地表布设测点,还要住岩层内部布设测点,从地表和岩层内部2个方面着手建迂岩移观测系统,为后期研究地表及岩层的移动和变形规律做好准备工作。     

矿山地表塌陷区岩层移动监测监控

为了有效监控和治理矿区地表塌陷,保护地表重要建筑物,针对铜坑矿三大矿体开采后形成的多层重复采动的复杂情况,根据岩体破坏程度,结合矿区数值模拟计算结果,圈定了矿区地表岩层移动破坏范围,并按其破坏程度进行了多级梯次圈定。并依照这一结果设立了矿区范围岩移观测工程测量控制网,建立地表岩移综合性监测监控系统,对矿区地表影响范围内及其附近区域的公路及建筑物(构筑物)、竖井等实施有效监控和预警,保证矿山地表重要设施的生产安全。     

动态测量在煤矿开采引发的地表移动中的应用

从煤矿开采过程中地表移动问题分析、煤矿开采引发地表移动动态曲线的建立方式分析以及动态测量应用于煤矿开采地表移动中的方法及其计算分析这三个方面入手,围绕"动态测量在煤矿开采引发地表移动中的应用"这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述。     

煤矿开采引发地表变形的动态测量方法探析

地下煤层采出后采空区顶板在重力场及其上覆岩、土体的作用下会沿着层理面法线方向移动。随着工作面推进,顶板岩层端部开裂,在岩层中部开裂还很少的情况下顶板岩层整体切断垮落。文章根据不同时间所测得的各类地表变形的现状特征,分别做出每个观测对象对应观测时间井下开采与地表变形现状的二维坐标关系图。     

水体下采空区覆岩移动规律相似模拟实验研究

该文以新安矿区小浪底水库南岸王家沟一带采空区为原型,进行室内相似模拟实验研究,通过在模拟岩层及地表设置位移观测点,获取不同推进距离引起的岩层变形值与移动值,进而绘制采空区上覆岩层移动与变形曲线,实验再现了不同推进距离引起地表变形下沉的全过程,掌握了水体浸入作用下采煤后岩层移动及地表下沉的规律,提出了地表下沉最大值点偏向于开切眼。     

某地下矿岩层及地表移动规律的有限元模拟研究

使用有限无数值模拟方法对某地下矿岩层及地表移动随３采矿岩层及地表移动随采矿过程的变化规律和发展趋势进行了研究,对影响岩层及地表移动的主要因素进行了定量比较、分析指数该矿浅部由民采留下的未充填采空区是引起地表沉降和地面建筑物变形、破坏的主要原因。为采取相应控制措施提供了依据。     

特厚急倾斜煤层水平分层开采岩层及地表移动机理

以窑街矿区三矿地质条件为原型,采用相似材料模型试验方法,研究了特厚急倾斜煤层水平分层开采岩层移动机理和地表移动规律。结果表明,特厚急倾斜煤层水平分层开采时,浅部开采阶段岩层以应力拱结构控制岩层移动,深部开采阶段岩层以铰接岩梁结构控制岩层移动;根据覆岩破坏形式,将采动岩层移动分为松散岩块区和层状岩层区。揭示了特厚急倾斜煤层水平分层开采具有显著的重复开采和变方向传播的特征;随着工作面自上向下逐层布置回采,地表移动盆地具有向顶板侧扩展和下沉值不断累计的特点,最终形成一个整体的移动盆地。研究结果可为地表及岩层移动预测模型的建立提供依据,从而指导类似条件下煤炭资源的合理开发。     

大采高长工作面地表岩层移动规律

寺河矿工作面采高为6.2 m,长度为300 m,开采强度大,地表岩层移动及矿压显现与普通综采工作面相比较为明显。通过建立4301工作面地表观测站对岩层移动进行观测。文章对观测数据进行分析,得到了大采高长工作面地表岩层移动的基本规律。     

岩层移动内外“类双曲线”整体模型研究

岩层移动主要关注工作面上覆部分岩层移动规律,开采地表沉降则关注地面的沉降问题,这2个研究方向都涉及到开采后上覆岩层到地表土层的整体移动行为,可以建立一种能够描述覆岩移动到地表沉降的岩层整体移动模型。通过理论与试验分析得到了岩梁梯形块体结构的初次破断与周期破断形态,建立了岩层梯形“倒漏斗式”冒落拱与裂隙拱的冒落条件与判定方法。基于岩层破断移动边界“类双曲线”模型,提出了采用内外“类双曲线”模型来描述岩层移动与地表沉降规律。内“类双曲线”模型指的是覆岩冒落拱与地表沉降移动拱“类双曲线”模型,在关键层近似“上下”对称;外“类双曲线”模型指的是岩层破断移动边界“类双曲线”模型,在工作面的中垂线附近近似“左右”对称。内“类双曲线”隐含在覆岩内部,可通过地球物理探测方法近似获得;外“内双曲线”体现在地表沉陷、岩层冒落等外部形态。通过理论分析、实例验证以及UDEC数值计算方法验证了厚松散层水平煤层开采条件下岩层移动与地表沉降内外“类双曲线”模型。此外,还分析了内外“类双曲线”共轭形成条件、影响因素与整体运移规律。结果表明:在厚松散层水平煤层开采条件下,建立岩层移动与地表沉降内外“类双曲线”模型理论预测值与实际值误差较小,表明岩层整体移动存在“类双曲线”特征。     

模型和参数识别理论与方法

利用现代控制理论和系统论的观点,结合位移反分析方法,研究了地下开采引起的岩层与地表移动的模型识别和参数识别的理论与方法,为解决岩层与地表移动数值计算的关键问题提供了新途径.     

普通数码照相测量在岩移模拟实验中的应用

以新安县新安矿区王家沟村的一处采空区为工程背景,对采空区在库水反复冲掏及溶蚀下的活化机理进行了相似材料模拟研究。研究采用非接触式的普通数码照相测量技术,对模型上各位移点进行影像采集及数据解算,得到了活化岩层和地表的下沉曲线及水平移动曲线,分析了活化岩层的移动规律及其对地表的影响。在实验中,对其测量结果的精度进行了比较分析。结果表明,普通数码照相测量技术不仅克服了传统测量方法的不足,而其测量的点位中误差仅在0.010 7 mm左右,因此在相似材料模拟实验中具有较高的实用价值。     

地表地质现象发生变化与煤层开采的关系及其应用

阐述了地表地质现象发生变化的基本概念,引出了地表地质现象发生变化的机制;利用岩层与地表移动理论,分析了煤层开采与地表地质现象发生变化的关系,介绍了该理论在“三下”采煤中的应用,用实例说明了岩层与地表移动理论在煤矿生产中的重要作用。     

矿山岩层塌陷与控制

矿山大面积岩层移动与冒落是矿山的一大公害,因此,我国金属矿山应该认真地开展矿山岩层及地表移动观测工作,寻求金属矿山岩层移动规律,以此指导矿山生产,减少不必要的损失。本文总结了我国金属矿山岩层及地表移动的参数、塌落条件及其控制方法,供矿山设计与开发参考。     

南京铅锌银矿地表岩层移动规律

为评价南京铅锌银矿地下开采对矿体上方栖霞寺风景区等的影响，建立了地表岩层移动观测网，进行了长期观测，并根据观测资料分析确定了该区地表岩层移动参数，圈定了矿区岩层移动带范围，为该矿制定长期开采规划提供了依据。