建筑物下固体充填开采地表沉陷规律分析

为了研究固体充填开采地表沉陷影响因素,实现建筑物下安全开采,以唐山矿T3281N工作面为工程背景,运用现场实测和FLAC3D数值模拟相结合的方法,分析了地表变形参数与充填体压缩率、充填率的关系。结果表明:实测地表最大下沉值为38 mm,仅占采高的1%,充填开采地表变形较小;充填率从70%增加到95%时,地表下沉峰值和水平变形峰值分别减小了67.1%和70%。;压缩率由25%减小至5%时,地表下沉峰值和水平变形峰值分别减小了61.8%和61.3%;合理提高充填率与压实度能够有效降低开采沉陷程度,充分保护地表建(构)筑物。     

固体充填开采地表沉陷规律数值模拟

固体充填开采是近年来发展的一种较好的绿色开采技术,在国内获得初步应用,但实测资料较少。结合一个试采工作面,采用FLAC3D数值模拟手段,对固体充填开采不同充填率及充填体不同弹性模量条件下地表下沉规律进行研究。研究表明,随着充填率从100%减小到50%,地表下沉最大值从312 mm增加到907 mm,充填率对地表下沉的影响很大,在选择充填开采的时候,保证充填接顶对防止地表变形过大很有帮助。随着充填体弹性模量从0.24 GPa增大到24 GPa,地表最大下沉值迅速减小,选择合理的充填体级配很重要,只要充填体达到抗变形能力即可。     

条带开采与固体充填开采地表沉陷规律研究

目前,建筑物下采煤通常采用条带开采和充填开采,为了研究这2种建筑物下采煤方法的地表移动变形规律,结合花园煤矿条带开采和固体充填开采实测数据,分别进行了地表静态、动态移动变形规律分析。研究得出：条带开采走向边界角56°,固体充填开采走向边界角57°、上山边界角62°、下山边界角53°;两者的地表移动盆地特征基本符合传统垮落法开采地表沉陷规律,但两者动态移动变形规律与其相比有一定的差异,在工作面回采过程中两者地表点下沉速度较小,出现多处峰值现象,基本不存在传统垮落法开采地表急剧下沉的活跃阶段。最后反演出地表预计概率积分法模型各参数。上述研究将为类似矿区地表沉陷预计以及开采方案设计提供一定的参考和指导。     

条带开采地表沉陷规律实测研究

为了维持矿井生产 ,毛郢孜煤矿采用条带法开采村庄煤柱 ,并专门布设了地表移动观测站 ,通过对观测资料的分析研究 ,获得了该区条件下条采时的地表移动变形规律 ,求取了概率积分法预计参数 ,为深部开采和其它类似条件的建筑物下采煤提供了技术依据     

条带开采地表沉陷规律实测研究

为了维持矿井生产，毛郢孜煤矿采用条带法开采村庄煤柱，并专门布设了地表移动观测站，通过对观测资料的分析研究，获得了该区条件下条采时的地表移动变形规律，求取了概率积分法预计参数，为深部开采和其它类似条件的建筑物下采煤提供了技术依据。     

固体充填综采地表沉陷规律研究

结合固体充填综采原理,分析了等价采高与充填体压实率的关系。并根据某矿工程地质条件,利用FLAC2D数值计算软件,系统分析了充填体压实率、采高对地表沉陷的影响规律,得出当充填体压实率为50%、60%时,地表沉陷值较大,下沉系数分别为0.687及0.583,当充填体压实率为75%、90%时,地表沉陷明显减小;随着采高的增加,地表沉陷峰值逐渐增大,且基本呈现线性规律。     

充填开采控制地表沉陷的关键因素分析

充填开采是控制地表沉陷的有效技术手段之一.为了提高充填开采的地表沉陷控制效果,采用理论分析和数值计算研究方法,对采空区全部充填法的地表下沉系数进行了预计,分析了充填开采控制地表沉陷的各影响因素.研究表明:充填前顶底板移近量、充填体欠接顶量和充填体压缩量是造成地表下沉三个关键因素,提高充填体的接顶率是减小充填开采地表下沉系数的最有效途径,提高充填体强度可以在一定程度上提高对地表下沉的控制效果.     

充填开采控制地表沉陷影响因素分析

根据地表沉陷的机理,通过理论分析研究充填开采覆岩破坏特征,得到影响充填开采控制地表沉陷的下沉量、压缩量、岩性三个方面主要因素。并针对充填开采时影响开采沉陷的主要因素,可采取相应措施对其控制,以减小这些因素的影响取得了良好的效果。     

走向小条带开采地表沉陷规律实测与分析

为了研究走向小条带开采条件下的地表沉陷规律,前岭煤矿在41采区上方专门设立了岩移观测站。通过对实测资料的分析研究,获得了本区条件下走向小条带开采时的地表移动变形规律和有关岩移参数。41采区开采后地表建筑物完好无损,取得了较大的经济效益和社会效益。     

煤矸石充填开采地表沉陷变形规律研究与分析

煤矸石充填开采是一项顺应煤炭绿色可持续发展、响应国家环保政策的矸石绿色处置新技术。矸石充填开采可以降低采空区顶板垮落的可能性,并对地表沉陷变形起到关键控制作用。为了准确预测煤矸石充填后对地面的减沉效果,以某煤矿为工程背景,首先概述了煤矸石充填系统总体布置,之后通过模拟,对地表沉陷变形规律进行了预测,以期为煤矸石充填开采控制地表沉陷提供参考。结果表明：通过数值模拟计算,某煤矿3211、3212、3213三个工作面充填开采后,预测最大水平变形绝对值为0.41 mm/m,最大倾斜变形绝对值为0.40 mm/m,最大曲率变形绝对值为0.002 6 mm/m²;实测最大水平变形绝对值为0.61 mm/m,最大倾斜变形绝对值为0.49 mm/m,最大曲率变形绝对值为0.013 6 mm/m²,实测数据较预测数据偏大,但偏差不大,且均低于国家Ⅰ级变形指标。研究结果表明：利用数值模拟预测煤矸石充填开采后地表沉降变形是可行的,煤矸石充填开采可以大大减缓地面沉降。     

高强度综放开采地表沉陷规律实测研究

为了为泗河堤坝加固提供实测数据,鲍店煤矿专门在堤坝下1312高强度（推进速度大、回采率高、宽深比大）综放工作面上方进行了20次地表沉陷观测.通过对观测资料的分析研究,获得了该区条件下高强度综放工作面开采时的地表移动变形规律、各种角值参数和预计参数.与普通综放面的观测成果对比发现：高强度综放面开采后地表下沉值和变形值更大;地表主要变形值更加集中、下沉盆地更陡;地表下沉过程非常剧烈,最大下沉速度高达375 mm/d.     

浅埋煤层条带开采固体充填地表沉陷定量控制方法

基于等价采高模型和概率积分预计原理分析了固体密实充填全采全充模式在建(构)筑物下浅埋煤层开采的不适应性,分析了建(构)筑物下浅埋煤层开展条带开采固体充填的必要性。在此基础上提出了建(构)筑物下浅埋煤层条带开采固体充填设计原则和沉陷定量控制设计方法。最后将条带开采固体充填设计方法用于某浅埋煤层开采取得了良好的效果。     

高强度综放开采地表沉陷规律实测研究

为了为泗河堤坝加固提供实测数据,鲍店煤矿专门在堤坝下1312高强度(推进速度大、回采率高、宽深比大)综放工作面上方进行了20次地表沉陷观测.通过对观测资料的分析研究,获得了该区条件下高强度综放工作面开采时的地表移动变形规律、各种角值参数和预计参数.与普通综放面的观测成果对比发现:高强度综放面开采后地表下沉值和变形值更大;地表主要变形值更加集中、下沉盆地更陡;地表下沉过程非常剧烈,最大下沉速度高达375 mm/d.     

超高水充填开采地表沉陷分析

超高水充填开采是近年来发展迅速的绿色开采技术,但对其引起的地表沉陷及预计参数的确定仅有较少的研究。通过建立地表岩移观测站,及时准确获取观测资料,对观测结果进行了分析计算。通过实测数据与预计数值的拟合,获得了某矿超高水充填综采基于概率积分法的岩移预计参数,并对导致地表产生明显移动和变形的影响因素进行了探讨。     

千米深井矸石充填开采地表沉陷规律研究

针对千米深井矸石充填开采的地表沉陷问题,采用Flac3d软件建立数值计算模型,研究了该采区不同开采范围,不同充实率条件下的地表沉陷规律。研究表明,充实率为80%时,随工作面的推进,地表沉陷参数值逐渐增大,但增量逐渐减小;但推进距离为800m时,随充实率的提高,下沉值、倾斜、曲率、水平移动和水平变形等参数逐渐减小,且减小量逐渐增大。     

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。     

充填开采控制地表沉陷试验研究与数值分析

以新阳煤矿10203工作面为工程背景,运用相似材料模拟试验,分析了跨落法开采、充填率80%和充填率90%充填开采时地表沉陷规律。运用数值分析的方法,分析了不同等效采高与地表沉陷值、地表下沉系数之间的关系。研究结果表明:充填开采地表沉陷最大值明显小于跨落法开采,充填率分别为80%和90%时,10203工作面地表沉陷最大值分别为112 mm和48 mm;地表下沉系数与等效采高之间满足指数函数关系,基于此建立了充填开采地表沉陷最大值预测模型。     

综放高强度开采地表沉陷变形规律实测研究

为了研究综放开采条件下的地表沉陷变形规律,郭庄煤矿建立了地表移动观测站,通过系统观测和研究,获得了特定地质采矿条件下地表岩移预计参数和角值参数,揭示了厚煤层综放开采条件下地表沉陷变形规律和特点,为矿井"三下"采煤和保护煤柱留设提供了可靠的依据。     

特厚煤层综放开采地表沉陷规律实测研究

为研究近浅埋深、中厚基岩、特厚煤层综放开采地表沉陷规律,在东坡煤矿914工作面地表建立地表移动观测站进行了观测。经对测得的数据分析,得到一套完整的地表沉陷预计参数和角量参数,分析了该地质采矿条件下角量参数与动态变形特征。结果表明:东坡煤矿下沉系数、水平移动系数、主要影响角正切、开采影响传播角分别为0.74、0.25、2.95、86.5°;在特厚煤层综放开采条件下,地表移动的初始期较短,活跃期内地表下沉速度大,移动剧烈,地表下沉量占总下沉量的比例大。在近浅埋深、中厚基岩条件下,特厚煤层综放开采地表沉陷规律具有其特殊性。