地下开采地表移动变形规律研究

能源是衡量一个国家经济的重要指标,而地下开采是能源需求以及原材料的有力保障。随之而来的一个问题就是地下开采引发的开采沉陷破坏地球村的环境,社会的可持续发展受到制约。如何适度好的开采不导致地表移动变形是现在国内外共同研究的课题,地表移动变形的都有其分布规律,岩层的种类也和地表移动变形有密切关系,对它的预计可以采用概率积分法、典型曲线法和剖面函数法。     

确定矿区地表岩层移动参数的方法

本文对观测站布置的方法、观测方法进行了详细的分析介绍;对地表移动观测资料的分析方法进行了总结。本文对如何确定适合本矿区岩层移动参数提供了思路。     

老河道下充分采动地表移动变形研究

针对1930煤矿河流改道后5#煤层充分开采后地表移动变形进行研究。通过理论计算得到地表下沉值为2803.56 mm,倾斜值为29.01 mm/m,曲率值为0.44×10~(-3)/m。基于相似理论进行相似材料模拟试验,取几何相似常数200、容重相似常数1.5、应力相似常数300按配比建立模型,共推进90步,每步开采2 cm。试验结果表明在开采结束后42 d内,地表移动变形速率最大,各变化曲线呈现出相对采空区中央布对称分布的规律,最大下沉值为2273.16 mm,最大倾斜值31.32 mm/m,最大曲率为0.43×10~(-3)/m。观测线实测数据与理论计算及物理试验结果相吻合,开采后形成的下沉盆地将威胁矿井安全生产。     

开挖倾斜煤层引起的地表移动解析

本文将各岩层视为连续的各向同性的线弹性介质，采用富氏积分变换方法，得出开挖倾斜煤层引起的岩层与地表移动的解析表达式，并给出了一个算例。     

滑动构造带下采煤地表移动观测站设计方法研究

告成矿位置处于登封煤田卢店滑动构造带,且井田范围内自然村庄及文物较多,随着采矿生产的进行,地面建（构）筑物下压煤开采问题突出,文章以21021工作面为例对地面观测站设计方法进行阐述,对滑动构造带下地表岩移观测提供依据。     

西藏山南雅鲁藏布江宽河谷地区江北公路沿线移动沙丘移动规律研究

利用风速廓线采集仪和阶梯式积沙仪对过西藏山南地区雅鲁藏布江宽河谷地区江北公路沿线移动沙丘进行现场实测,测定典型移动沙丘的积、蚀量,地表粗糙度,输沙率,和起动风速,掌握了西藏山南雅鲁减布江宽河谷地区北岸移动沙丘移动规律,为防治风沙提供了依据。     

新集二矿210108工作面地表移动观测站设计

介绍了本矿区210108工作面地表移动观测站的设计方法,指出了全站仪以及GPS在测点埋设等方面的作用及方便性,以及根据现场实际情况合理布置测点的方法。     

深孔台阶爆破岩石移动规律的研究

通过对现场台阶爆破过程的高速摄影监测,探索解决了试验同步等问题,直观地再现整个爆破过程。通过对照片的数据分析,探讨了深孔台阶爆破表面岩石的移动规律,为研究爆破参数对爆破效果的影响及进一步完善爆破设计提供依据。     

辽宁省东北煤田矿区地表沉陷地质灾害危险性分析

对辽宁省东北煤田矿区因采矿引发的地面沉降和地面塌陷两种地质灾害进行分析研究,并提出预测方法。     

基于加速混合遗传算法的非线性地表沉降模型参数优化研究

基于随机介质理论建立非线性地表沉降模型,将DFP变尺度算法嵌入到改进浮点编码遗传算法中,经加速循环得到加速混合遗传算法,对沉降模型参数进行优化分析.实例显示加速混合遗传算法优化地表沉降模型的三个参数的精度高于其它方法.     

移动荷载列作用下简支梁振动响应参数研究

推导了移动荷载列作用下简支梁位移响应的精确解,在此基础上引入3个无量纲参数,研究了荷载移动速度、荷载频率及结构阻尼对桥梁响应的影响,分析了简支梁在一定荷载速度下的共振和消振现象发生机理。结果表明:桥梁跨中的最大位移响应并非随着荷载速度的增大而单调地增大,而是表现出一种类似正弦但波幅逐渐变大的方式;当移动荷载列以消振速度通过桥梁时,引起的桥梁余振响应趋近于零;简支梁的共振速度与移动荷载列的间距有直接关系,当共振速度同时又是消振速度时,共振现象被抑制;当简谐荷载移动速度较低时,梁体位移在荷载频率等于梁体第一阶自振频率时达到最大响应,随着荷载移动速度的增大,梁体位移达最大响应不再发生于荷载频率等于梁体第一阶自振频率的情况。     

裤装结构设计分析与局部变形规律

在裤装的结构设计中,复杂程度虽不及上装结构,但其轮廓线或局部的变化都能引起整个裤型的变化。本文通过对裤装结构设计过程中相应位置的选择变化特征,从原理上分析剖析更加合理的裤装结构设计方法。     

地表变形受地铁施工的影响分析

在隧道修建的过程中,盾构施工是最重要的隧道施工形式之一,虽然其技术已经较为完善但是在隧道的修建过程中,土体的扰动是无法避免的,由于该现象会造成地层发生一定程度的变形、移位。文章主要针对地铁施工中土体扰动对于地表的影响进行了分析,针对其变化规律展开了探讨,对地表变形的研究状况进行了分析,进一步阐释盾构施工引发地表变形的原因以及规律。     

大屯矿区深部软岩巷道非对称变形机理及控制对策研究

通过对孔庄矿工程地质情况调查与分析,结合室内岩石力学实验,运用三维数值模拟方法,研究巷道非对称变形时周围岩体的位移场分布规律,分析巷道推进到上部工作面下方时的应力分布规律。理论研究结果表明,孔庄矿-785 m水平轨道大巷非对称变形主要受其上部采空区煤柱的集中压力控制,黏土矿物遇水膨胀、岩层结构及高地应力作用进一步恶化了巷道围岩结构。该研究可为孔庄矿深部巷道非对称变形控制对策提供初步的理论依据。     

重复采动岩层移动规律研究

岩层移动规律的研究始终是采矿工程领域的基础性研究课题之一,也是“绿色开采”的重要研究内容。告成煤矿为煤与瓦斯突出矿井,采掘接替非常困难。根据研究告成矿21031工作面重复采动对地表铁路及颍河特大桥的影响。以便有依据提出2103工作面回采后减小地基变形和对铁路路基边坡、桥梁进行维修加固的措施。     

基于移动传感的桥梁自动模态参数识别

提出一种基于移动传感的桥梁自动模态参数识别方法。移动传感单元包括一个动力车和一个刚性小拖车,动力车搭载了数据采集和传输设备以及北斗授时模块,刚性拖车搭载加速度拾振器,动力车与拖车的连接具有良好的隔振效果,有效获取桥梁结构本身不同位置的振动信号。模态试验时,移动传感单元依次自动获取不同测点的结构振动信息,通过北斗授时模块实现与固定参考单元获取的振动信息相位时间同步。基于随机子空间的自动模态参数识别方法可以快速从固定参考单元与移动传感单元获取的振动信息中提取结构模态信息。该方法可以获取较高的空间分辨率结构振动信息,进而获取准确的结构振型信息。将移动传感应用于一座下承式系杆拱桥,取得了优良的模态识别效果。     

大屯矿区冲击地压综合防治技术研究

通过对大屯矿区冲击地压倾向性鉴定和矿区冲击地压重点区域划分与防治技术研究,可以研究清楚矿区深部工作面发生冲击地压的机理,冲击地压的预测预报和治理措施,提出适合大屯矿区的冲击地压防治理论与技术,建立适合于公司各矿井特别是孔庄煤矿的深部工作面强矿压监测和防治体系,科学指导安全生产,对大屯公司周边其他深部矿井多种冲击地压危险并存条件下的煤层开采也具有重要的参考价值。     

简支梁桥与多跨连续梁桥上移动荷载的识别与参数分析

移动车辆荷载反复作用会导致桥梁疲劳损伤甚至破坏,移动荷载识别是桥梁健康监测的重要措施之一。采用样条函数逼近法对简支梁桥与多跨连续梁桥上的移动荷载进行识别和参数分析。基于模态叠加法和梁固有振动的精确解,建立了移动荷载作用下简支梁和连续梁的运动方程;利用样条最小二乘法逼近桥梁应变响应,由样条数值微分求得响应导数;再通过Tikhonov正则化方法结合奇异值分解技术得到了荷载识别的正则解。对一简支梁和一三跨连续梁进行了数值仿真,并对一些影响因素进行了参数分析。利用已有的试验数据验证了方法的可靠性。结果表明,样条函数逼近法能有效地识别简支梁与连续梁桥上的移动荷载,具有很强的实用性和抗噪性能;而且简支梁桥上的荷载识别精度和抗噪性能高于连续梁桥;利用Tikhonov正则化方法可得到荷载识别的稳定解,并有利于提高识别精度,降低对噪声的敏感性。     

不同真空度下地表爆炸后地面振动规律研究

为研究真空度对爆炸引起的地面振动的影响,开展了炸药在真空爆炸容器爆炸后产生地面振动衰减规律的研究。研究爆炸振动衰减规律,进一步分析真空度对爆炸后地面振动效应的影响;同时,预判爆炸容器内不同药量爆炸时的影响距离,以确定爆炸影响范围进行防护。基于实验数据,分析了振动速度随炸药量、爆心距的衰减规律,并利用萨道夫斯基经验公式,采用最小二乘法拟合求取爆破振动参数K、α值,最终得到爆炸振动速度衰减方程,对综合情况和真空下的振动衰减曲线进行对比分析。结果表明:在爆炸容器5倍比距离下,真空度对振动速度衰减有影响;但是大于5倍比距离下,爆炸容器的真空度对振动影响很小,其远处的地基振动在相同距离下变化不大。在药量和爆心距相同的情况下,随着容器压强即真空度的增大,合速度缓慢增大,且对远距离处的振动影响很小。这是国内首次探索不同真空度下地面爆炸振动规律,并依据特定允许振动速度数值计算安全距离,可为类似研究提供借鉴。     

基于虚拟变形法的移动质量识别方法研究

在车-桥耦合系统的移动质量(荷载)识别反问题中,识别移动质量会面临重构系统、优化缓慢的问题;而若直接识别移动荷载常常会遇到病态问题且对噪音敏感。针对这些缺陷,根据虚拟变形法(VDM)的结构快速重分析思想,提出移动动态影响矩阵,实现利用较少的传感器即可快速而准确地识别移动质量(荷载)。以移动质量为优化变量,避免了识别荷载常遇到的病态问题,对噪音鲁棒性强;且需要传感器信息少。每步优化中,利用移动动态影响矩阵,无需时时重构车-桥耦合系统的时变系统参数矩阵,优化效率高。VDM方法的思想是将实际结构的响应计算转化为初始结构模型在相同外荷载作用下的响应,与在结构模型发生改变的位置施加相关的虚拟变形或虚拟力引起的响应的线性叠加。通过简支梁模型和框架梁模型验证了该方法的可行性和有效性,即使在5%的噪声影响下,利用一个传感器就可以很好地识别多个移动质量。