深部条带开采地表移动变形规律研究

以山西某矿3107、3111、3115条带开采工作面为工程实践背景,在工作面上方建立地表移动观测站,对受到采动影响的地表进行动态观测,及时掌握其移动变形情况;研究其煤层开采以后地表的移动规律,并建立地表移动变形的Flac3D数值模拟计算模型,研究开采不同个数条带工作面条件下地表的变形破坏情况。     

巨厚松散层下深部宽条带开采地表移动规律

为了研究巨厚松散层下深部宽条带开采时松散层厚度变化与地表移动规律及下沉系数的关系,根据某矿具体的地质采矿条件,采用FLAC3D数值模拟软件,分别建立了巨厚松散层下深部宽条带开采数值模型,模拟给出了不同松散层厚度时的地表下沉、水平移动等值线图及其最大值,回归分析得出了相应函数关系式,并分析其原因.研究表明,1) 巨厚松散层下深部宽条带开采地表不易形成波浪型下沉盆地.2) 地表下沉系数q条随松散层厚度h 占采深H 比例的增大以线性关系增大,表达式为:q条＝0.162(h/H)+0.085.3)原因为:松散层的采动程度不同于基岩,为有流变性的松散介质.通过实例验证,结论可以满足工程要求.     

条带采宽对地表沉陷影响的数值模拟研究

文中采用UDEC数值模拟方法,就条带开采采宽与地表沉陷的关系进行了研究,结果表明在采深和采出率相同的情况下,地表移动和变形的各项参数值都随采宽的增加而增大,文中还从应力拱的角度对此规律进行了分析.     

建筑物下大采宽条带开采的地表移动特征

在峰峰矿务局九龙矿北翼建筑物下采煤，按条带开采的设计原则，结合该地区建筑物实际情况，成功地开采了２个大采宽条带开采的高产高效工作面，有效地控制地表沉陷，以保证地面建筑物正常使用。     

宽条带充填全柱开采地表移动变形特征研究

宽条带充填全柱开采借助宽条带开采理念,采用冒落区充填方法,利用全柱开采优势,将地表移动变形过程分解为两个阶段,通过对不同阶段变形值的控制,达到减小采动影响、保护地面的目的。阐述了宽条带充填全柱开采的技术原理,分析了宽条带开采和冒落区充填在宽条带充填全柱开采中的作用,并示例对该方法地表移动变形特征进行了研究。     

深部厚煤层条带开采地表沉陷规律模拟研究

通过对条带开采地表沉陷影响因素中开采几何尺寸的模拟,分析比较了不同采深地表沉陷特征。得出了在不同采深地表最大下沉量与采出率的回归公式,在采深较大的情况下,随着采出率的增大,地表最大下沉量的增幅有减小的趋势。另外,地表最大水平拉伸变形与采出率符合多项式函数关系,随着采出率的增加,采深较大时地表最大水平拉伸变形增加的幅度较小。     

深部倾向条带开采地表移动变形规律研究

为了提高煤炭资源回收率,延长矿井服务年限,毛郢孜煤矿在矿井深部采用倾向条带开采村庄保护煤柱,并专门设置了地表移动观测站,进行了多次观测.通过对观测资料的整理、分析,获得了该区条件下倾向条带开采时的地表移动变形规律,并求取了概率积分法预计参数,研究成果对今后皖北矿区及其它类似条件建筑物下安全采煤提供了科学依据.     

巨厚黄土层宽条带开采地表移动规律及参数优化

为了有效地控制地表移动变形以保护地表建筑物,保证煤炭资源的采出率,最大限度地减小开采损害的影响,应用宽条带开采方案,以彬长矿区的采矿地质条件为工程背景,研究厚黄土层下开采的地表移动规律。通过在开采区域地表布设监测点的方法,结合亭南煤矿现场观测实测数据并对其进行理论分析,描述了深部大采深宽条带开采的地表移动规律,给出了彬长矿区地表移动变形的重要参数,主要影响半径为295 m,主要影响范围角正切值为1.93,地表沉陷范围343 m,边界角为58.96°。运用概率积分和威尔逊理论得出该矿区多个条带工作面开采时,煤柱宽度和采出宽度的最佳匹配计算方法,基于协调开采原则得出了合理的条带开采参数。结果表明,将研究得到的地表移动参数应用于生产实践取得了良好效果,所得的地表移动参数对该矿区具有一定的参考价值。     

条带开采合理采宽的分析

通过对条带开采宽度与地表移动变形关系的系统分析，指出了二者之间的最优平衡关系，特别是通过实例分析了具有关键层岩层的情况下提高煤炭回来率的有效方法。     

大采深条带开采地表移动和变形的预计

条带开采是进行建筑物下采煤时限制地表变形的措施之一,深部开采地表移动和变形规律与一般地质采矿条件下的地表移动规律相比发生了较大改变.以极不充分务带开采地表沉陷理论为基础,以林南仓矿实测资料为依据,对开采区域-650水平深部条带开采进行了预计,预计下沉的最大偏差为68mm,预计下沉中误差为39mm,远远小于经验公式预计下沉的最大偏差319mm和预计下沉中误差217mm.表明基于极不充分开采的地表沉陷预计理论改善了预计精度,对于研究深部条带开采地表移动和变形的规律,解放建筑物下压煤,实现煤炭资源的可持续发展具有重要意义.     

建筑物下条带开采地表移动与变形研究

利用光弹试验对条带开采方案进行分析,并对开采后引起地表移动与变形程度进行预计,采用多种方法相互比较校核,为解决煤矿安全开采“三下”采煤提供依据,对煤矿生产具有指导意义。     

条带采宽及留宽对地表沉陷影响的研究

为了揭示同一采出率条件下不同采宽及留宽对地表沉陷影响的关系,采用求解非线性大变形问题有限差分法（FLAC）,对相同采深、相同采出率下不同采宽及留宽的条带开采方案进行了模拟．结果表明,地表移动和变形的各项参数值都随采宽的增加而增大．研究结论及结果,对类似的矿山有一定的指导意义,为工程实践提供一定的理论依据．     

大埋深条件下地表沉陷规律相似模拟研究

以山西河东煤田北部某大埋深煤矿为研究对象,采用相似材料模拟实验,分析了受采动影响的采场上覆岩层移动变形规律以及地表移动变形规律.结果表明,采动结束后的上覆岩层依次形成垮落带、裂隙带、弯沉带;采空区上方地表形成一个比采空区大得多的下沉盆地,并从地表移动的力学过程及工程技术问题的需要出发,地表移动及变形采用下沉、水平移动、倾斜、曲率、水平变形来描述下沉盆地的动力学状态.     

基于SBAS-InSAR的大采深条带开采地表沉降监测与特征分析

矿区地下开采造成地表不同程度的沉降,引发安全隐患,InSAR技术是地表变形监测 的重要手段之一。项目利用31景Sentinel-1A影像,基于SBAS-InSAR技术,通过去除地形误差、轨 道误差及大气延迟误差等,获得下沉盆地年平均沉降速率达到61 mm/a,最大沉降127 mm,整体呈 现下沉趋势,不均匀沉降较为明显,局部区域沉降量持续增大。统计下沉盆地沉降面积发现,沉 降量大于100 mm的沉降面积达到0.32 km2,累计沉降面积达到4.33 km2,沉降面积呈现逐渐增加 的趋势;将SBAS-InSAR结果与水准数据对比分析,均误差为2.9 mm,两者结果基本吻合。从SBAS 结果提取研究区下沉盆地的剖面时序沉降信息并做高斯曲线拟合,曲线形态与开采沉陷概率积分 法特征一致。研究表明：基于SBAS-InSAR在大采深条带开采矿区地表变形监测中是可行的,受条 带工作面开采的影响,引发相邻老采空区持续发生沉降,地表变形较小,地表移动范围大, SBAS-InSAR可以有效得到全盆地、全要素地表变形信息,为类似矿区开采沉陷高精度监测提供参 考。     

近距离薄煤层条带开采引起地表变形模拟分析

近距离薄煤层条带开采是"三下"开采中控制覆岩移动变形和地表沉陷的有效方法之一,提高煤炭资源回收率,同时减少煤矿开采对矿区环境、地表破坏的影响,具有重要的理论意义和应用价值。本文采用数值模拟方法研究了近距离薄煤层条带开采引起的地表变形特征,结果表明:当采出率为50%时条带方案选取采40m留40m时最为合适。     

煤矿开采影响下斜坡地表移动变形规律研究

运用相似材料模拟实验研究倾斜坡地表的移动变形规律。实验结果表明:地表特征曲线均为不对称的偏态分布,极值点偏向上坡方向;斜坡地表移动范围大于平地;地形对水平移动变形的影响比对竖直移动变形的影响大。     

条带充填开采充填率对地表移动影响因素研究

解决“三下”压煤问题的关键是地表沉陷的控制技术。条带充填技术的发展提供了一种经济有效的地表沉陷控制技术,本文采用数值模拟的方法研究了厚松散层下条带充填开采充填率对地表移动变形的影响因素及其规律。结果表明随着充填率的增加,主断面地表移动变形的下沉值、倾斜值(绝对值)、曲率值、水平变形值逐渐减小;当充填率由64.5%~69%时,地表最大下沉值、倾斜值极大值呈显著减小趋势,曲率极大值的减小幅度有所降低,水平变形极大值的减小幅度先减小后变大。     

深部全煤柱间歇开采数值模拟研究

为解决建筑物下深部压煤量较大,煤炭资源回采率低的问题,利用深部开采地表不易达到充分采动的原理,结合条带开采与全柱开采的优点,提出建筑物下深部压煤全煤柱间歇开采技术。结果表明:利用全煤柱间歇开采技术进行深部煤层开采,能充分利用极不充分采动地表变形较小的特点,使建筑物只受第一阶段的静态变形和全柱联合开采阶段的动态变形影响,地表动态变形及最终变形量均较小,减轻或消除了采动对地面受护对象的损害。     

深部大采宽条带开采地表移动的预计

以概率积分法模型为基础,分析了现有条带开采几种计算预计参数的方法及其预计结果,探讨了这些方法用于深部大采宽条带开采预计存在的问题及优缺点.研究结果表明：现有条带开采几种计算预计参数的方法,其预计结果均不能很好地描述深部大采宽条带开采的地表移动和变形规律.提出了全采多工作面叠加预计方法与用文中公式（3）计算预计参数的预计方法相结合的方法,能更准确地进行深部条带开采地表移动和变形预计.