基于数据挖掘的采空区地表建筑稳定性分析研究

煤矿开采后地下出现采空区域,严重影响采空区地表建筑结构的稳定性,因此从数据挖掘角度分析采空区地表建筑稳定性。收集煤矿采空区域基本信息,构建采空区地表建筑数据库,使用关联规则Apriori算法求取频繁项集的数据挖掘方法,挖掘采空区地表建筑数据库得到影响建筑稳定性性能的参数,通过参数计算建筑水平变形值、曲率值及倾斜值。使用附加应力法确定建筑物荷载影响深度以及最大线性影响深度,对比不同判别标准下建筑荷载影响深度。经过实验证明,受煤矿开采影响,采空区地表建筑结构水平变形逐渐降低且倾斜与曲率值逐渐升高,同时楼层荷载升高导致荷载影响深度增加,研究区域中的高层与超高层采空区地表建筑结构稳定性破坏较为严重。     

采空区地表新建建筑地基稳定性评价技术研究

在采空区地表新建建筑，关系到建筑物的长期安全性，应慎重对待．文中针对不同类型采空区，分别研究了采空区及其上覆岩体破坏特征；阐明了采空区地表残余沉降变形的产生原因；提出了采空区地表新建建筑的地基稳定性评价方法；指出了不同采空区地表新建建筑应采取的技术保护措施．     

老采空区地面建筑技术研究及应用

为科学地利用采煤塌陷区进行地面建筑,保证新建建(构)筑物的安全正常使用,采用理论研究与现场实践相结合的方法,系统研究了地表残余变形值的计算、老采空区地基稳定性评价方法、地基处理技术及新建建(构)筑物抗变形技术措施,得出了在采空区上方进行地面建筑时,其最小开采深度必须大于垮落裂缝带高度与建筑荷载影响深度两者之和的结论,在确定新建建筑物的建设高度时,还要考虑地表的残余沉陷变形值,尤其是地表倾斜变形值。对采深较浅或地质采矿条件复杂不能满足建筑要求时,还要考虑对采空区进行注浆处理。该技术在平顶山、唐山、晋城、焦作等资源性城市得到了成功推广应用。     

老采空区地基稳定性评价及分区研究

为了研究老采空区地基稳定性问题,以徐州市经济技术开发区某场地为例,从采空区三带模型出发,对采空区地表变形机理及基本规律进行研究,在此基础上结合矿区煤层可采边界及地表移动变形参数,使用地表开采沉陷预计系统MSPS对采空区引起的地面残余变形程度进行预测。研究结果表明:目前场地地表移动变形的活跃期已经结束,未来的地表沉降变形将以残余变形为主,并根据残余变形程度对采空区稳定性进行合理分区,进而对工程建设提出指导建议。     

铁矿充填剩余空区地表建筑建设适宜性评价方法

为了评价张马屯铁矿采空区充填剩余空区地表建设的适宜性,通过现场实测、理论分析和经验类比相结合的研究方法,分析了小片采空区、连片采空区和上下两层采空区3种不同类型充填剩余空区的顶板 稳定性,划分了地表不同程度残余变形区域,研究了建筑物载荷影响深度与覆岩破坏高度的相对关系,分析了地表监测点沉降特征,评价了建筑建设适宜性,并提出了建设场地安全保障措施。研究表明：张马屯铁矿 剩余空区顶板稳定,不会发生大面积塌陷,建设场地地表75.8%区域内建筑受到I级轻微损坏变形,15.6%区域内建筑受到Ⅱ级轻度损坏变形,危险程度较低,地表新增360 kPa建筑荷载对剩余空区稳定性无影响,地表 整体沉降较小,剩余空区稳定性较好,建设场地进行工程建设（建筑高度36 m以下）的适宜性较好。     

煤矿采空区建筑场地地基适宜性分析

为了掌握采空区建筑场地的建筑适宜性,基于地震勘察、地质钻探、残余沉降分析等方法的综合运用,结合本地实际经验,探讨了该场地作为建筑用地的可行性,研究了采空区塌陷盆地残余沉降值计算方法.结果表明现研究区场地的残余下沉量最大值约200 mm,未来的地表沉降变形将以残余变形为主,其地表移动变形的活跃期已经结束.本文分析为同类工程场地问题的评价提供了参考.     

地面施工载荷对采空区顶板变形破坏效应分析

在地面机械施工载荷作用下,露天矿山下伏采空区顶板安全厚度不足时,将诱发采空区顶板产生突发性冒落和引起地表塌陷,对采空区上方作业人员和采掘设备构成潜在安全隐患。以安太堡露天煤矿下伏采空区工程为背景,应用FLAC3D构建三维数值计算模型,分析了在不同开挖高程下的采空区地表施加机械施工载荷作用下下伏采空区顶板变形破坏效应,提出了房柱式采空区破坏模式和采空区顶板稳定性判定依据。通过对下伏采空区顶板及采空区煤柱损伤破坏区域、应力集中程度和主应力值变化情况进行计算分析,并通过各监测点位移变化曲线,揭示了机械施工载荷作用下,采空区顶板及采空区煤柱的变形破坏过程和损伤演化特征,确保工程的安全施工。     

浅部多煤层开采形成的老采空区地表兴建建筑物可行性研究

以北票矿区某浅部多煤层开采形成的老采空区地表兴建建筑物地基稳定性评价为例,结合老采空区塌落、上覆岩层压密及裂隙分布情况,从覆岩厚度、建筑物荷载对老采空区覆岩的影响、地表非均衡破坏以及地表残余变形的预计进行了分析,对地表兴建建筑物可行性进行了研究.研究结果表明,即使老采空区裂隙带处于建筑物载荷的影响范围之内,对地表残余变形及非连续变形发生情况充分预估,对拟建建筑物采取相适应的抗采动影响措施,或者对可能造成地表出现非连续变形的未塌落采空区进行处理,在浅部老采空区地表兴建建筑物是可行的.     

某金矿浅部老采空区活化对竖井变形的影响

山东某金矿浅部山体塌陷与地表移动变形严重影响了竖井正常提升与井下安全生产。故采用地球物理勘探、钻探及洞穴激光扫描方法对该矿老采空区的赋存情况进行了验证探测,发现矿区浅部留有大量的老采空区,认为浅部矿体的重复采动引起老采空区活化,是导致山体塌陷、地表移动及竖井变形的根本原因。在上述分析的基础上,应用概率积分法分析老采空区全部活化与深部开采对竖井变形的影响,为该矿竖井安全运营及老采空区治理提供了可靠依据。     

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。