东胜矿区浅埋煤层综采条件下岩移参数规律研究

为了研究东胜矿区地表移动参数与地质采矿条件之间的关系及其特点,基于已获得的东胜矿区内12个工作面地表移动规律研究基础上,利用Matlab与SPSS的回归分析方法,研究了东胜矿区煤层开采引起的地表移动变形角值参数和概率积分法地表移动变形的计算参数与地质采矿条件之间的关系,建立了东胜矿区地表移动参数与相关地质采矿条件的关系式。研究结果表明:边界角、移动角、裂缝角与基岩厚度和采厚的比值相关性较大;下沉系数与采厚和基岩厚度相关性较好;水平移动系数与松散层厚度和基岩厚度相关性较好;主要影响角正切与采厚和基岩厚度相关性较好;而拐点偏移系数与地质采矿条件无显著关系,但存在变化范围为0.04～0.37,对东胜矿区煤层开采地表移动参数可以进行预计。     

东滩煤矿3306工作面开采地表移动变形规律分析

工作面开采时,为了解工作面上方区域地质采矿条件下地表移动变形状况,通过建立地表移动观测站的方式获得观测数据,并通过数据进行分析计算地表移动范围大小和位置的参数以及地表动态移动与变形的参数;根据实测下沉值,拟合下沉系数、水平移动系数等进行预计、分析,研究地表最终移动与变形值的大小及分布规律。     

1110_204工作面开采后地表变形预计分析

工作面开采后由于上覆岩层的移动,会对地表变形产生影响,为深入研究1110204工作面开采后的地表变形情况,采用概率积分法对地表变形进行预计,根据地质采矿条件确定地表变形预计所需要的各个预计参数,将预计结果进行可视化,分析地表的下沉值、倾斜值、曲率值、水平移动值和水平变形值。预计结果显示,最大下沉值为2 500 mm、倾斜值为16 mm/m、曲率值为0.16×10-3/m、水平移动值为850 mm和水平变形值为8 mm/m。     

夏店煤矿厚煤层综放开采地表移动变形规律研究

为研究综放工作面地表移动变形规律,夏店煤矿在3111工作面上方建立了地表移动观测站。文中通过系统的观测与研究,揭示了深部厚煤层长壁放顶煤开采条件下地表下沉盆地的分布形态;求取了相关的地表岩移预计参数和岩移角值参数;获得了该地质采矿条件下地表沉陷变形规律及特点。     

厚松散层下开采高度对地表移动的影响规律研究

以赵固二矿地质采矿条件为背景,通过构建数值模型,研究了巨厚松散层地质采矿条件下采高对地表下沉及水平移动特征、地表主要移动变形参数的影响。结果表明,随着采高的增加,地表最大下沉及水平移动值逐渐增大,水平移动范围显著增加,同时得出地表最大下沉值及水平移动值与采高成线性增长关系,而地表下沉系数及水平移动系数与采高成对数增长关系,并分别拟合出了地表下沉值、地表水平移动值、下沉系数及水平移动系数与采高之间的经验公式。     

官地矿综放开采地表移动变形规律分析

根据29401工作面的地质采矿条件,设计了其地表移动变形观测站。结合该工作面的地质采矿条件,通过分析走向和倾向观测线的地表动态移动变形曲线,获得了该地质采矿条件下地表移动变形规律、角量参数、超前影响规律以及概率积分预测参数。通过分析动态下沉和水平移动曲线的特点,得出山体滑移对该矿区的地表移动变形规律有较大的影响,尤其是对水平移动规律影响较大。     

官地矿综放开采地表移动变形规律分析

根据29401工作面的地质采矿条件,设计了其地表移动变形观测站。结合该工作面的地质采矿条件,通过分析走向和倾向观测线的地表动态移动变形曲线,获得了该地质采矿条件下地表移动变形规律、角量参数、超前影响规律以及概率积分预测参数。通过分析动态下沉和水平移动曲线的特点,得出山体滑移对该矿区的地表移动变形规律有较大的影响,尤其是对水平移动规律影响较大。     

神东矿区超大工作面开采沉陷参数取值研究

神东矿区超大工作面开采对环境影响剧烈。针对超大工作面开采地表沉陷参数精确取值的问题,根据研究区地质采矿条件设计了4个因素、5个水平正交数值模拟试验方法,研究工作面参数对沉陷参数的影响规律,并给出适合现场条件的概率积分法预测参数。采用有限差分数值模型并结合由正交设计得到的25个模拟试验方案,计算模型地表的移动变形数据和沉陷参数,包括下沉系数、水平移动系数和走向边界角。用方差分析法提取对沉陷参数影响显著的工作面参数,发现下沉系数受工作面倾向长度影响显著,水平移动系数受采厚和工作面推进距离影响显著,边界角受采厚影响显著。对正交试验结果进行最小二乘拟合,得到了由工作面参数计算下沉系数、水平移动系数的公式。在研究区地质采矿条件下,这两个系数应分别取0.532、0.266,输入沉陷预测软件计算的结果与实测数据吻合良好。研究可为类似条件下矿区超大工作面地表沉陷预计参数精确取值提供参考。     

营盘壕煤矿首采面地表移动特征实测研究

为掌握营盘壕煤矿首采工作面高强度开采条件下的地表移动变形特征,根据该矿2201工作面大采深、巨厚弱胶结覆岩以及地表由风积沙所覆盖的特征,在该工作面地表建立了地表移动观测站。通过历时15个月共11次地表移动观测,获取了工作面地表移动变形的实测资料。根据对实测数据的处理分析,得到了首采面地表移动变形角量参数和概率积分法预计参数,并进一步分析了该地质采矿条件下地表下沉速度的变化特征。研究表明:①在营盘壕煤矿的地质采矿条件下,首采面推进过程中地表点移动变形值始终较小,且地表下沉过程中未出现过活跃期;②当首采工作面推进至1 634 m时,非充分开采的地表下沉率仅为0.171,主要影响角正切为1.13,开采影响传播角为89.5°,拐点偏移系数为0.08;③该工作面的倾向非充分开采及其上方的巨厚弱胶结砂岩层的控制作用是地表移动变形值与下沉率较小的主要原因。研究结果对于巨厚弱胶结覆岩深部开采条件下的地表移动变形控制与建(构)筑物保护具有一定的参考价值。     

厚松散层矿区综放开采地表移动变形规律

以鑫龙煤矿首采工作面1501综放工作面地表移动观测数据为基础,研究了厚松散层地质采矿条件下综放开采对地表移动变形相关静态及动态参数的影响。结果表明:相较于一般采矿地质条件,在厚松散层下综放开采引起的地表下沉系数、水平移动系数及最大下沉速度系数偏大,分别为0.86、0.75和17.53;地表移动活跃期及衰退期较长,所占总移动时间的比值分别为58.0%和37.2%,阶段下沉量占总下沉量的比值分别为97.6%和2.0%,表明厚松散层下综放开采,地表将较长时间处于移动剧烈期且地表稳定所需时间较长。     

陕北风积沙区超长工作面地表移动变形特征研究

为研究风沙地貌超长工作面开采地表移动变形影响，对陕北柠条塔矿S12002工作面进行长期、系统的地表变形监测，研究结果表明：陕北风积沙区超长工作面地表变形具有下沉响应快、边界下沉收敛迅速、地表下沉呈非连续性震荡波动、地表开切眼处损伤严重等特点，其中最大下沉系数0.59,最大下沉量2442.4 mm,最大水平移动值832.3 mm,最大下沉速度354 mm/d,活跃期下沉量占总下沉量96%,该地区具有明显的高强度开采损害特征；下沉系数与工作面地质采矿条件参数存在一定相关性，研究成果丰富了西部风积沙区超长工作面地表变形特征研究数据。     

地表沉陷的概率积分法预计参数的回归分析

概率积分法是我国常用的地表移动变形预计方法之一,用该法进行预计时涉及4个基本参数的确定,目前参数的确定方法主要依据经验进行计算或者参照与待预计矿山类似条件的已有矿山数据进行确定,但这种确定方法存在误差较大,导致预计结果误差较大.文中以100个实测典型工作面的概率积分参数作为样本,借助MATLAB的曲线拟合工具Curve Fitting Tool对概率积分法的预计参数进行了回归分析,确定了最大下沉值、影响半径、最大水平移动值和开采影响传播角这4个参数与矿山地质采矿因素之间的函数关系,并经过与实测数据进行对比分析,验证了函数模型的合理性,可用于概率积分法的地表移动变形预计,并减小了误差.     

厚黄土层薄基岩综放开采地表移动规律研究

通过对地表岩移观测资料的分析研究,获得了厚黄土层薄基岩综放开采条件下岩移参数和岩移角值,揭示了该地质采矿条件下地表移动变形的一般规律和特点。研究认为厚黄土层薄基岩综放开采条件下,地表移动变形在时间上和空间上更为集中,采空区上方地表下沉值大,煤层上方下沉值明显较小,地表下沉系数大,水平移动系数偏小,地表下沉速度快,地表沉降活跃期短,但活跃期的累计下沉量占总沉降量的比重高。     

基于Bertalanffy时间函数的地表动态沉陷预测模型

常规地表沉陷预计是对工作面回采结束、地表沉陷稳定后最终的静态移动变形预计;当涉及建(构)筑物下保护性开采与地面建(构)筑物加固及动态纠偏治理时,需要掌握该地质采矿条件下的地表动态移动变形规律,同时能够解决区域性变采高条件下的地表动态沉陷预计问题。首先对常见Knothe,Logistic,Weibull、分段Knothe、幂函数-Knothe与双曲线等时间函数的曲线形态、各时间段的地表动态下沉、下沉速度与下沉加速度进行了优缺点和适用性分析;其次基于东坡煤矿地表移动变形实测数据,针对特厚煤层综放开采条件下地表移动变形的特殊性,引入Bertalanffy时间函数,并基于此函数改进Bertalanffy三参时间函数;分析了各参数对改进Bertalanffy三参时间函数的影响规律,研究了各参数的物理意义以及与地质采矿条件的内在联系规律;最后将该函数用于平朔井工一矿特厚煤层综放开采条件下的地表动态下沉预计,并进行了拟合优度分析和现场应用效果检验。结果表明:基于改进Bertalanffy三参时间函数的各参数物理意义与地质采矿条件具有内在联系;该地表动态沉陷预计模型可塑性强、有着较好地预测精度和应用广度,能够较好地应用于煤矿地表动态变形的预计工作中;提出基于改进Bertalanffy三参时间函数结合影响函数法,该方法可有效地解决特厚煤层区域性限厚开采,如特厚煤层只采不放、煤层厚度赋存不稳定等区域性变采高条件下的地表动态沉陷预计问题。     

地质采矿条件对铁路路基沉陷预测影响研究

为保障郭庄煤矿铁路专用线的安全运营,从地质采矿条件的角度出发对工作面开采引起的铁路路基沉陷进行了稳态预计。首先,构建了地质采矿条件与概率积分预计参数之间的GA-BP神经网络模型,利用收集的地表移动观测站数据对其进行训练之后,从网络的误差分析、数据的拟合度、测试结果以及泛化性能4个方面对模型的精度及可靠度分别进行了检验,结果表明：网络的收敛速度较快,模型的平均相对误差小于3%,对数据的拟合程度大于0.8,泛化性能指数在0.8以上,模型预测精度较高,且具有良好的预测能力。其次,依据研究区各工作面的地质采矿条件参数,运用该模型对其开采沉陷的概率积分预计参数进行了求取,将S3-13工作面的开采沉陷预计结果与实测数据进行对比发现：两者的差值平方和为6.21×105,中误差为104.38 mm,为观测点最大下沉值的2.60%,预测结果精度较高,说明得到的概率积分预计参数具有一定的可靠性。最后,通过稳态预计得到了铁路路基的最终下沉等值线及下沉曲线,预计铁路沿线最大下沉值达4 261 mm,并且有2个路段会形成大于4 000 mm的下沉盆地,铁路将发生严重的变形破坏。研究成果可为后续工作面的开采以及铁...     

采矿下沉及参数的力学分析

本文从岩体变形理论出发,讨论了采矿下沉与岩体力学性质及地质采矿条件之间的内在联系。并以概率积分法为例,赋予地表移动参数g,tgβ,S,b以明确的力学涵义和公式,从而充实了地表移动预计方法的内容。     

不同松散层厚度对地表沉降特征的影响研究

为了研究不同松散层厚度对地表沉降特征的影响,以赵固二矿地质采矿条件为背景,通过构建数值模型,研究了厚松散层地质采矿条件下松散层厚度对地表下沉及水平移动特征、地表主要移动变形参数的影响。     

重复采动条件下地表移动变形规律实测研究

为了揭示重复采动条件下地表沉陷变形规律,凤凰山煤矿在154309工作面上方建立了地表移动观测站。通过对岩移观测资料的分析研究,给出了重复开采时地表沉降曲线,获得了该地质采矿条件下地表移动变形预计参数和岩移角值,探讨了重复采动条件下地表移动变形特征。研究认为,重复采动条件下地表沉陷变形剧烈,下沉盆地陡峭,变形分布集中,地表下沉系数大,采动影响范围大。地表动态变形剧烈,下沉速度快,最大下沉速度为143.4mm/d,地表移动持续时间较短,活跃期约占地表移动持续时间的30.7%,其下沉量占地表总沉降量的96.3%。     

地下开挖地表移动变形可视化系统开发

地下开挖必然会导致地表发生相应的移动与变形,而当地表的移动变形超过某一范围时,就会破坏地表的建筑物。通过预计地表的下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形的大小和影响范围,就可以判别建筑物是否受到开采的影响以及受到开采影响的程度,从而科学指导地下开采。主要以概率积分法为理论基础,Matlab软件为编程平台,实现了地下开采地表移动变形的可视化,充分利用Matlab平台的优势,弥补了过去相似软件在某些方面的不足,为地表移动变形计算分析提供了帮助。     

协调开采在建筑物下采煤中应用的实例

针对某煤矿33采区的地质采矿条件和地表某农场建筑群的现状,在理论计算、地表移动和变形预计分析的基础上,对农场建筑群下多工作面协调开采进行了分析研究,给出了多工作面协调开采方案及其参数,论证了该农场建筑群压煤用多工作面协调开采在技术上的可行性.