兖州矿区采煤塌陷区建筑物地基稳定性评价

煤矿开采造成的地表塌陷使工业建设用地、农业耕地保护之间的矛盾日益加剧。充分开发和利用采煤沉陷区,可解决建设用地紧张的现状。通过研究老采空区残留空洞和空隙分布规律、建立老采空区残余移动和变形预测模型,对老采空区地基稳定性评价、老采空区上方进行住宅建设拟采取的地基处理措施研究等都具有重要的理论和实际意义。     

工作面停采后地表下沉规律研究

随着矿业城市和矿区建设步伐的加快,建设用地紧张的问题日益突出,不可避免地将利用废弃采空区塌陷地进行建筑和兴建各种交通、电力通讯设施。老采空区上方建筑的关键因素是老采空区的残余移动量大小。通过多个矿区地表移动资料的分析得到工作面停采后地表下沉和下沉速度的规律,结合采空区上覆岩体应力应变变化规律,分析了停采后地表下沉速度变化的机理,分别建立不同阶段预计模型对工作面停采后下沉速度和下沉值进行预计,为老采空区残余移动变形预测提供了基础。     

采煤沉陷区建设用地综合治理成套技术及应用

以淮北矿业集团拟建办公中心在采煤沉陷区进行建设为例,提出了针对老采空区的综合勘察技术;基于老采空区残余空间、破裂岩体裂隙分布规律、建筑荷载作用下老采空区的变形破坏规律及地表变形的时间效应,提出了采煤沉陷区建设用地地基稳定性评价方法;基于工程实践,提出了老采空区注浆治理的设计和检测方法,并初步形成老采空区治理效果检验标准;最终形成了包括老采空区勘察技术、采煤沉陷区地基稳定性评价技术、老采空区注浆治理技术、注浆效果检测及后评价技术的采煤沉陷区建设用地综合治理成套技术。该技术的应用为采煤沉陷区土地资源利用提供了新途径。     

小马矿老采空区建筑适宜性分析

以焦作煤业集团小马矿老采空区为例,利用现场调研与理论分析相结合的方法,对老采空区的活化影响因素进行了分析,造成老采空区"活化"的因素主要是2个:一是老采空区垮裂带发生"活化",二是载荷下的地表移动与变形,利用数值模拟对房屋载荷引起的地表移动变形对地基稳定性的影响进行了研究,得出了研究区内3个不同区域的地基最大载荷能力,进而对相应区域内的楼层建设高度提出建议,最后给出了老采空区的地基处理措施,从而整体对老采空区的建筑适宜性进行了分析,对实际建设工程提供参考.     

矿区塌陷区开发建设用地的稳定性分析

随着我国城镇化进程加快,城市周边闲置的塌陷土地逐渐被列为城市发展用地,大量的塌陷区土地被开发利用成为建设用地。当在塌陷区土地上新建建筑物时,荷载的增加可能会破坏老采空区的应力平衡状态,导致老采空区"活化",引发地基失稳。为分析塌陷区土地转为建设用地后的稳定性,提出了定量估算塌陷区上方新建建筑物安全高度的方法。结合实例,根据弹性地基应力布辛奈斯克解在三维空间上的计算法则,计算了建筑物的荷载影响深度;根据覆岩破坏特征,认为当新建建筑物的荷载影响深度、煤岩柱保护层厚度和导水裂缝带高度之和恰好等于采空区最小埋藏深度时,此时的新建建筑物荷载为临界荷载。当新建建筑物的载荷不超过临界载荷时,不会引起采空区"活化"。研究表明:根据矿区塌陷区地质采矿条件计算临界载荷,反演新建建筑物的安全高度,可为确定矿区塌陷区新建建筑物的安全高度提供理论依据。     

高速公路穿越煤矿老采空区安全性评价程序、内容与方法

为了保障老采空区上建设高速公路的安全,规范化老采空区上高速公路建设安全性评价的作业流程,提出了一套适用于高速公路穿越煤矿老采空区安全性评价的一般程序。并对目前常用的评价老采空区上高速公路建设的方法作出详细的总结和分析,为不同采空区高速公路安全性评价方法的选择提供了理论依据。分析我国目前采空区上方高速公路治理对策,指出了注浆充填未必是煤矿老采空区治理的最佳方案,应结合老采空区稳定性的判定结果,选取恰当的老采空区治理方案及高速公路路基路面设计对策。研究成果为穿越煤矿老采空区的高速公路安全性评价提供了技术参考。     

老采空区上方建筑物稳定性分析及抗变形设计

为实现煤炭资源的就地深加工,朝川煤化工工业园建设在朝川矿一井和二井之间的老采空区上方,结合建设区域的采空区特点,分析了老采空区残余变形的预计方法,对老采空区上方建筑物的稳定性进行了评价,对整个建筑群进行了合理布局.针对建设区域变形特点,探讨了残余变形超限的建筑物抗变形设计的方法并成功应用于实践.监测结果表明,位于老采空区残余变形影响区域的抗变形建筑物保持了稳定,项目建设达到了预期目标.     

煤矿废弃采空区开发建设的建筑场地稳定性分析

煤矿废弃采空区场地稳定性研究是决定煤矿废弃采空区能否进行建筑的关键。提出了煤矿废弃采空区建筑场地地基稳定性分析的要点,详细分析了地基主要受力层与老采空区导水裂隙带的空间关系、采煤沉陷稳定时间对场地稳定性的影响,分析结果表明,废弃采空区不会"活化",建设场地是稳定的。     

范家村煤矿疑似区域储量挖潜研究与应用

蒙泰范家村煤矿资源储量逐年减少,生产衔接较为紧张,主采4-1煤层已进入回采末期。地面物探资料显示,矿区东北部存在疑似老窑采空区。为探明该疑似老窑采空区范围及积水情况,解放疑似老窑采空区压覆煤炭资源,提高矿井资源回收率,结合井下采掘现状,研究制定了地面钻探、井下物探和钻探三者相结合的探查方式。探查结果显示,疑似老窑采空区范围大大缩小,增加了原设计工作面的走向长度,缓解了矿井生产衔接紧张的局面,延长了服务年限,可实现更多的经济效益。     

长壁缓倾斜老采空区点柱式注浆新方法

在分析长壁老采空区"活化"变形机理的基础上,结合部分开采岩层移动控制理论,对控制老采空区残余沉降的注浆充填的技术方法进行了研究。结果表明:长壁缓倾斜老采空区注浆充填方式可分为点柱式注浆、带状式注浆和全部注浆3种类型,并简要分析了各类注浆充填老采空区控制残余变形机理。提出了长壁老采空区点柱式注浆设计新方法,并通过理论研究给出了注浆柱尺寸和注浆孔间距设计原则;注浆孔首先应布置在采空区边界附近(注浆体扩散半径范围内),对采空区边界空洞和欠压密区进行注浆充填。     

采空区上方地基稳定性评价

 摘 要 为获得有效的老采空区地基稳定性评价方法,以淮北金岩、相南小区为例,根据收集的地质资料,应用概率积分法对采空区的沉陷变形及影响范围进行了定量评价;在结合建筑物荷载影响深度与老采空区冒落裂缝带发育高度相对位置关系的研究的基础上,对采空区上方地基的稳定性进行了定性评价,论证了在该小区建设建筑物的可行性;对采空区上方建筑物提出了相应的安全保护措施,为该小区建设提供了技术依据。     

城市建设中瞬变电磁法对老窑采空区的探测

随着经济的发展,中国城市建设规模也越来越大,过去废弃的煤矿老窑区成为城市拼图上的"疤痕"。煤层采空区地质条件不明,对地表建设具有重要影响,此类地块的勘察开发问题亟待解决。利用瞬变电磁法可以有效地对采空区做出判断,进而在岩土工程勘察阶段发挥重要作用。通过对河南新密地区的工程实例分析,运用瞬变电磁法来勘探地下老窑区的采空区范围,最后做出科学的应对措施,保障工程安全。     

部分开采老采空区覆岩稳定性分析

在我国许多老矿区普遍存在着老采空区不良地基问题,对采空区上方地表的建设开发造成了安全隐患.本文针对我国较普遍的老窑和小窑部分开采采空区问题,对其地表破坏特征、覆岩稳定性分析和评价方法等问题进行了讨论;并给出了老采空区残留空洞覆岩逐层垮落破坏和整体性突陷抽冒破坏的计算公式.     

采空区上方地基失稳机理和处理措施研究

废弃老采空区及其覆岩的结构形态对老采空区"活化"的形式和程度起控制作用,长壁老采空区及其覆岩结构可分为散体结构、碎裂结构、块裂层状结构和较完整层状结构,提出了其相对平衡岩体结构模型.机理研究表明,岩体结构的失稳和采动裂缝、空隙压密是造成长壁老采空区地基"活化"、地表沉降变形的主要原因;并在此基础上提出了"覆岩结构加固补强法"等四种长壁老采空区地基处理措施.某选煤厂主厂房下局部采动破裂地基处理实例研究表明,采用"覆岩结构加固补强法"处理长壁老采空区边界附近破裂岩体地基是可行和可靠的.     

采煤塌陷区上方大型厂房建设技术研究

针对采煤塌陷地上建设大型厂房的安全技术问题,以平顶山市某机械制造公司拟建厂区为例,在分析地下采空区特征及分布情况的基础上,通过选取合理的计算参数,采用概率积分法计算了建设场地后续的地表残余沉陷变形。采用经验公式计算了老采空区垮落裂隙带高度,并对比建筑荷载影响深度评价了地基稳定性,分析了老采空区"活化"的可能性。研究表明:新建厂房下方存在3层煤采空区,建筑物后续将承受Ⅰ级残余沉陷变形,由于采空区采深较大不会导致"活化"情况发生。根据地表水平变形这一影响大型钢结构厂房安全性的主要因素的量级情况,提出了针对大型厂房结构特征的抗变形技术措施。工程实践表明,老采空区上建设大型建(构)筑物是安全可行的,可以兼顾功能需要和安全性能,具有较好的技术经济效益。     

部分开采老采空区覆岩稳定性分析

在我国许多老矿区普遍存在着老采空区不良地基问题，对采空区上方地表的建设开发造成了安全隐患。本文针对我国较普遍的老窑和小窑部分开采采空区问题，对其地表破坏特征、覆岩稳定性分析和评价方法等问题进行了讨论；并给出了老采空区残留空洞覆岩逐层垮落破坏和整体性突陷抽冒破坏的计算公式。     

煤矿老采空区水害防治技术分析

从采空区积水形成与井田开拓在时间上的先后关系出发,将老采空区分为井田开拓前已存在的老窑和矿井正常回采时形成的采空区。通过采空区上覆岩层的"三带"理论,分析了水体下采煤时采空区积水形成的原因。针对不同类型的老采空区,分析了防治积水的关键点和措施。     

老采空区地表残余沉降预计与应用

为了对长壁垮落法开采老采空区"活化"引起的地表残余沉降进行估计,从老采空区的覆岩形态结构出发,提出把长壁垮落法开采老采空区分成2个区进行预计:边界的欠压密区和中部的压密区,给出了欠压密区和压密区的尺寸.针对边界"活化"空间的分布特征和突发性"活化"特点,提出等价成变采高的小工作面开采来预计边界"活化"引起的地表残余沉降...     

浅析煤矿老采空区水害防治

根据采空区积水形成与井田开拓在时间上的先后关系,将老采空区分为井田开拓前已存在的老窑和本矿井正常回采时形成的采空区.通过采空区上覆岩层的"三带"理论,分析了水体下采煤时采空区积水形成的原因.针对不同类型老采空区分析了防治积水的关键和措施.     

浅部老采空区地表建设可行性评价

针对浅部老采空区地表建设可行性问题,提出3个方面主要评价:老采空区覆岩是否已垮落压实;若未完全垮落,其稳定性如何,若失稳,地表是否会产生非连续变形;地表残余沉降与变形量值。研究并推导了荷载影响下浅部老采空区残留煤柱失稳和残留空洞覆岩整体失稳的判别公式;研究了残留空洞上覆岩层逐层破断向上发展的条件,推导了地表发生非连续变形的判别公式;指出浅部老采空区地表残余移动变形可采用残余变形系数法或等效厚度法进行计算。最终,根据不同采煤方法结合采取的措施给出了浅部老采空区地表建设可行性评价指标和准则。工程实例证明了评价方法的合理性和浅部老采空区地表建设的可行性。