开采沉陷影响下高速公路变形破坏的试验研究

通过相似模型试验模拟,研究了煤矿开采沉陷影响下高速公路路基与路面的变形破坏规律,试验表明：路基随地表发生连续、渐变、有规律的变形,其内部发育的裂缝随工作面的推进逐渐闭合压实;路面破坏前与路基之间存在空区,路面内部有竖向裂缝发育。得出了路面与路基且与地表沉陷变形不一致的结论。并提出路面基层出现断裂是高速公路受开采沉陷影响发生破坏的标志,利用线弹性断裂力学理论推导出高速公路发生断裂破坏判据的力学计算式,解释了开采沉陷影响下高速公路变形破坏的机理。     

开采沉陷地表移动变形影响因素分析

为探讨采场煤炭资源回采后采空区上方地表移动变形规律,采用理论分析,对开采沉陷地表移动变形机理进行研究,得到了岩层移动形式、地表变形特征和影响因素。研究结果可以为采空区地表稳定性研究提供理论依据与应用指导。     

露井协采条件下的开采沉陷研究

为掌握露井协采模式下井工开采引起的覆岩层沉陷规律,通过在工作面上方布设地表移动变形观测站,实地观测各观测点的位移和测点之间的相对位移,依据概率积分预计模型,全盆地拟合对开采沉陷规律进行分析。结果表明,井工一矿上窑区19001工作面上方地表随工作面开采呈现下沉值、倾斜变形绝对值、曲率变形绝对值逐渐增大直至最大,水平移动绝对值逐渐增大后有一定减小,水平变形绝对值逐渐增大直至压缩变形值达到拉伸变形值的2~4倍的动态规律。     

矿区开采沉陷地理信息系统研究

为了突出GIS在矿区开采沉陷中进行实时观测、预计分析和三维空间的可视化显示的巨大优势,提出了以面向对象技术来设计矿区开采沉陷地理信息系统的整体思路和方法。对设计过程中所涉及的关键技术如图形文件的转换、三维模型的构造及平面和剖面图形的自动绘制、数据结构设计、数据库设计进行了阐述。     

81621工作面开采地表沉陷变形规律探析

为解决大斗沟矿81621工作面松散层开采引发地表沉陷严重问题,采用离散元数值模拟软件,通过建立地表沉陷数值模型,分析工作面开采地表沉陷变形规律,并在工作面上方对应的地表位置布设观测站,实时监测地表沉陷变形情况。结果表明：地表在短时间内达到最大下沉量,之后下沉量逐渐减小,逐步稳定。工作成果对类似条件的工作面开采具有参考价值。     

开采沉陷地表变形可视化计算分析系统

在建筑物下开采时，预计地表任意点的下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形的最大值及出现的位置，可以被用来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，科学指导地下开采以及地面环境评价。     

矸石充填开采及地表沉陷变形特征研究

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。为了更简便准确的评估矸石充填后的效果,以新元煤矿为工程背景,首先概述了矸石充填设备的选型,考察了充填后的三个工作面的充实率,之后模拟计算了地面沉陷量,并通过现场实测来验证模拟结果。最后结合相关变形指标初步评估了该煤矿矸石充填开采对地表建筑物的影响。结果表明：新元煤矿三个工作面充填开采后的最大充实率为73%,最小则为36%;数值计算的地表沉陷量曲线与实测数据点相匹配,证明了模拟工作的可信度;模拟出来的三个工作面的可能最大地表水平变形值为0.15mm/m,可能最大地表倾斜变形值为0.35mm/m,可能最大地表曲率值为0.0022mm/m²;上述这些变形参数均小于相关的Ⅰ级变形指标,证明了矸石充填开采后对地面建筑物等的影响是非常小的。通过此数值模拟的方法提前对矸石充填开采引起的地表变形进行合理预测与评估是可行的。     

山区微地貌对开采沉陷规律的影响

以山区地表采动滑移理论为基础,结合阳泉某矿实测资料,通过绘制移动变形曲线图并具体分析其特点及形成该曲线形态的原因,说明了微地貌因素对开采沉陷规律的影响。结果表明:微地貌对开采沉陷规律影响的实质是采动滑移的产生;山区移动变形的影响范围与微地貌形态密切相关;山区采动滑移引起的移动和变形分布主要与地貌形态及地表倾角有关。     

开采沉陷软岩地层条件下变电站压煤安全开采研究

文中针对我国黄土高原地区软弱地层条件下,变电站下方压覆的煤炭资源进行了开采方案研究,通过留煤柱开采、小煤柱开采和协调全部开采多个方案的比较分析,提出了协调全部开采方案,经过试采、观测取得了成功。达到了既保障了地面变电站的安全正常使用,又充分采出了压覆的煤炭资源,研究表明在软岩地层条件下通过控制好工作面参数和开采进度能够实现地面平缓变形的目的,建(构)筑物下压煤实现全部开采是可行的。     

采动区地表变形对砌体结构的影响研究

为研究采动区地表变形对砌体结构的影响规律,结合实际工程,利用有限元软件ABAQUS对某煤矿3105工作面1号宿舍楼进行模拟,分析砌体结构在地表变形作用下的应力状态、受力机理及易损部位,为采动区砌体结构抗变形加固提供依据。结果表明:倾斜变形对砌体结构影响最小,曲率变形影响最大。曲率变形作用下,结构损伤较严重且主要集中在结构中部和两端;地表水平拉伸变形对砌体结构影响大于压缩变形,两者对底层墙体影响显著,对上层墙体影响较小。     

矿区开采沉降监测中GPS的应用研究

我国不少地区由于过度开采地下水或石油天燃气,造成了极为严重的地面沉降问题。随着GPS技术的日益成熟,将其应用在矿区开采沉降监测中具有重要现实意义。本文首先对沉降观测网布置及数据处理进行介绍,通过分析沉降监测结果,得出在矿区开采沉降监测中应用GPS符合现实变形监测要求的结论。     

兴隆庄矿综放工作面地表沉陷规律实测研究

兖州兴隆庄矿在1307综放工作面上方设立了3条地表移动变形观测线,以获得不同表土厚度或采深条件下地表移动参数,为今后合理留设铁路及建筑物保护煤柱提供依据。通过对实测资料的总结分析,得到了该区综放开采条件下的地表移动变形规律、各种角值参数和预计参数,并对边界角、移动角进行了相关分析研究,研究成果为今后类似条件下各类建(构)筑物下采煤提供了科学依据。     

开采沉陷对粉煤灰胶带运输走廊采动损害分析

针对开采沉陷对电厂粉煤灰胶带运输走廊的采动损害问题,以镇城底矿22618工作面的实际开采工程为例,在其上方胶带运输走廊支架基础上布设了13个监测点进行变形监测。基于实测数据和胶带运输走廊的结构特点,分析了煤炭开采地表沉陷对电厂粉煤灰胶带运输走廊的采动损害情况;从井下和井上两方面给出了减缓胶带运输走廊采动损害可采取的措施。     

地下采矿引起地表塌陷机理研究

根据赤峰红岭铅锌矿的地质资料,利用颗粒流程序PFC2D建立了红岭铅锌矿的二维离散元模型,模拟矿体的开挖过程;并通过分析开采过程中的应力和位移演化规律,揭示矿山地表塌陷区的形成机理。模拟结果表明:矿山地表发生塌陷的主要原因是矿区较大水平构造应力的释放,以及采空区未及时回填而使上盘形成悬臂结构;塌陷废石回填了部分采空区,并在一定程度上限制了围岩的水平变形;地表位移的缓慢变形阶段和加速变形阶段的拐点表示围岩塌陷的开始,可作为预测地表塌陷的指标。     

地下水开采引发地表沉陷损害问题探讨

列举了国内地下水开采造成地表沉陷和损害的许多实例,并从地下水所处的地层层位、载体物性、载体厚度、抽排方式和沉陷类型入手,分析了地下水开采地表沉陷发生机理。阐明了非固结厚浅层中地下水的开采是引起地表沉陷的主导因素,而地下水强排和特殊构造地层是诱发沉陷损害的主要原因。     

采煤沉陷区“地-基-塔”变形监测分析软件研发与应用

为了实现采煤沉陷过程中杆塔随地表发生移动变形的实时监测,基于地表、基础、杆塔3对象测点的坐标数据,研发了由坐标数据进行移动变形分析的换算模型,开发了用于下沉、倾斜、水平移动、水平变形4指标的变形数据存储、分析、呈现应用程序。实测数据分析结果表明,软件分析结果准确,可实现数据查询、显示和分析,可为地下采煤过程中地表杆塔的保护提供技术支持。     

多工作面影响下概率积分法参数拟合方法的探究

传统的概率积分法参数拟合方法仅仅考虑了单一工作面采动的影响,致使在这种情况下求参精度不高。为了提高求参的精度,分析了传统求参模型在工作面地表移动变形受多个工作面开采影响时所存在的问题,提出了多工作面影响下概率积分法求参的方法。实例分析表明,多工作面参数拟合方法对拟合精度的提高确有很大帮助,将拟合数据的精度由传统方法的141mm提高到67mm,提高了52.6%,从而提高了概率积分法的预测精度和适用范围。     

基于TerraSAR-X数据监测矿区地表沉陷

采用TerraSAR-X数据,运用GAMMA软件进行D-INSAR二轨法数据处理,获得某矿区工作面地表下沉数据,绘制出相应的下沉盆地,对比实测数据,研究得出:矿区D-INSAR监测下沉值曲线与水准实测下沉值曲线在走势上一致,得到了两者差值和点位距离地表最大下沉点距离之间的变化规律;尝试性的给出了改正公式;改正效果满足地表形变监测的需要。