裂缝分布状态探测及其对采空区上覆岩体稳定性影响的研究

本文通过分析浅层反射地震勘探获得的岩体裂缝信息———裂缝的分布密度、裂缝的分布形态、裂缝的集中度 ,研究了江西某铜矿V号矿体采空区上覆岩体的稳定性 ,研究结论和不久后地表的变形情况完全吻合     

地下采空区矿柱稳定性分析

针对某地下采空区矿柱稳定性问题,在现场工程地质调查的基础上,按照ＮＣｉ岩体质量分类法对该矿区岩体质量进行了分类,并由此对其岩体强度作出了估算。运用点安全系数法和可靠度分析法分别计算了矿柱的点安全系数和可靠指标,结果表明采空区矿柱处于稳定状态,所得结论与工程实际比较吻合。     

露天煤矿境界内地下采空区稳定性影响因素研究

围绕地质条件及岩体力学性质、采空区空间尺寸参数以及露天开采活动等3个方面,对露天矿采空区稳定性影响因素的种类、影响程度以及影响机制展开较深入的分析,并以采空区稳定性的安全系数评价法为例来说明这些影响因素的重要性与作用路径,目的是在采空区评价与治理过程中能够抓住主要因素,兼顾次要因素,做到科学合理、切合实际的进行处理与取值。     

露天开采境界内地下采空区稳定性影响因素分析

针对南泥湖钼矿露天坑底存在的大量复杂采空区,采用先进的三维有限元数值分析软件,对采空区稳定性进行计算,分析典型采空区顶板、底板及帮壁中的应力、应变和位移分布状况与规律,对影响采空区稳定性的主要因素进行计算,以最大限度地了解井下采空区对露天开采的影响与危害,确保露天开采及空区处理过程中的安全。     

采空区对边坡稳定性影响因素分析

在地下开采与露天开采转换过程中,采空区对边坡稳定性产生影响。为了探究影响规律,运用正交试验法分析采空区位置、跨度、高度因素对边坡稳定性的影响权重,并选择权重最大的因素—采空区位置进行具体分析。结果表明:采空区处于顶部时,安全系数基本不发生变化;处于中部或底部时,安全系数呈下降趋势。研究结果对地下开采与露天开采转换过程中边坡工程的设计具有一定的实践指导意义。     

采空区下近距离煤层综采工作面支架载荷分析

基于采空区下近距离煤层采高和顶板岩层结构,按照支架的力源将采空区下近距离煤层开采时顶板分为"直接顶岩层+垮落带岩层"、"直接顶岩层+垮落带岩层+裂隙带岩层"、"直接顶岩层+基本顶岩层+垮落带岩层"、"直接顶岩层+基本顶岩层+垮落带岩层+裂隙带岩层"4种类型。针对不同类型顶板结构,运用相应的力学模型分析其支架-围岩关系,计算采空区下近距离煤层工作面载荷,确定支架的工作阻力,给出定量的计算公式。     

采空区稳定性论证

潘洛铁矿经过多年开采后,在井下形成了多个大小不等、形态复杂的采空区.通过对采空区的现场调查、矿岩取样及围岩节理裂隙的综合分析,对现有空区的稳定性进行了论证,为后期矿块采矿设计的矿柱留设、矿房跨度及空区项板暴露面积的确定提供了参考依据.     

影响采空区稳定性的因素敏感性分析

大面积的采空区给矿山生产带来了巨大安全隐患,因此,深入分析采空区岩层的破坏机理,从理论上进行预测是十分必要的。首先基于可靠度对采空区的稳定性进行了分析,然后对影响采空区稳定性的因素参数值做了适当调整以确定这些参数对可靠度指标的影响程度,以保证设计在安全和经济上的合理性。通过分析指出,矿柱支撑面积与矿柱面积之比和采深等因素对采空区的稳定性影响很大,在设计时应合理考虑。     

孝义铝矿边坡岩体质量评价及民采空区分布调查分析

在现场调查的基础上,对边坡岩体节理裂隙进行了统计分析,利用 RQD 指标对边坡砂岩体进行了质量评价,岩体质量为“好”.完成了边坡下伏民采空区现场调查,基本了解了民采空区的分布特征.研究成果为孝义铝矿工程灾害防治提供了理论依据.     

采空区影响下的边坡稳定性分析

综合分析了岩体物理力学参数,采用FLAC软件建立了安太堡南帮工程地质模型,对南帮变形进行了数值模拟,基本确定了安太堡南帮变形规律,采用极限平衡法对南帮边坡进行了安全系数计算,确定了南帮边坡不稳定区域。     

建筑载荷作用下采空区覆岩结构稳定性判据及应用

采煤沉陷区的合理利用是解决城镇化建设和土地资源短缺之间矛盾的重要途径之一,沉陷区范围内采动覆岩结构的突然失稳将导致煤矿沉陷区新建建筑物破坏。采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法对新建建筑物载荷作用下采动覆岩结构稳定性进行了探讨与研究。采用理论分析方法对采动覆岩结构特征和地表载荷引起的岩体中附加应力分布特征进行了分析,建立了“载荷作用下采动覆岩结构力学模型”;对该模型进行了力学条件分析,并结合“砌体梁”结构失稳条件,得到地表载荷作用下采动覆岩随载荷增大是否产生滑落失稳的判据;当铰接岩块的回转角度和块度符合i<0.5sin θ₁或i> sin θ₁时,采动覆岩结构随着地表载荷的增大,失稳的可能性逐渐增大;铰接岩块的回转角度和块度符合0.5sin θ₁1时,采动覆岩随载荷增大不会发生回转失稳。在理论分析的基础之上,将建立的力学模型应用于某矿长壁老采空区地表工程建设实际,建筑施工前期采用数值模拟和理论分析相结合的方法,对拟建建筑载荷作用下采动覆岩结构的稳定性进行了分...     

动荷载下上层采空区跨度对双层采空区稳定性影响分析

为研究台阶爆破作用下上层采空区跨度对双层采空区稳定性的影响规律, 以齐大山铁矿出现的双层采空区为研究背景, 采用LS-DYNA软件建立了双层采空区简化模型, 利用突变理论和强度折减法分析了双层采空区的稳定性。结果表明, 在台阶爆破作用下, 爆炸应力波叠加在双层采空区隔板中部; 上层采空区跨度由20 m增至30 m的过程中, 双层采空区隔板由中部向两侧的节点峰值振速呈现减小的趋势, 中部节点峰值振速最高, 受扰动程度最大, 最易发生破坏; 上层采空区跨度由20 m增大至30 m, 剪切安全系数由1.82增大到2.02, 拉裂安全系数由3.52增大到3.966, 双层采空区隔板的稳定性与上层采空区跨度呈正相关关系。     

巷道式采空区上行开采安全性分析

根据山西某煤矿8#煤层的开采情况,采用理论分析法对其巷道式采空区煤柱的稳定性,垮落带及裂隙带的高度进行分析。结果表明,8#煤层的煤柱虽然变形较大但不会整体坍塌,且5#煤层位于8#煤层裂隙带内;采用UDEC软件模拟计算了5#煤层顶板在不同条件下的变形情况,煤层总的沉降值较小,引起的倾斜也较小。根据上述研究成果,成功地进行了巷道式采空区上部5#煤层的回采。     

部分开采老采空区覆岩稳定性分析

在我国许多老矿区普遍存在着老采空区不良地基问题，对采空区上方地表的建设开发造成了安全隐患。本文针对我国较普遍的老窑和小窑部分开采采空区问题，对其地表破坏特征、覆岩稳定性分析和评价方法等问题进行了讨论；并给出了老采空区残留空洞覆岩逐层垮落破坏和整体性突陷抽冒破坏的计算公式。     

多因素耦合下的采空区上覆岩层安全厚度分析

为了研究露天矿多因素耦合下的采空区上覆岩层安全厚度变化规律,针对河曲露天矿已探明采空区进行了顶板安全厚度分析;建立采空区及周边岩体的数值模型,分析不同跨度的采空区在震动载荷因素和双采空区叠加影响下顶板沉降位移变化规律。结果表明:采空区上覆岩层安全厚度随采空区跨度的增加而增大,且采空区跨度达到60 m时,上部岩层发生严重破坏;考虑震动荷载时,随着采空区跨度的增大,震动荷载的影响越为明显;双采空区产生叠加影响的采空区间距范围为40 m以内。综合采空区上覆岩层安全厚度的理论分析与数值模拟结果,给出河曲露天矿开采范围内的采空区处置方案。     

冲击载荷下节理岩体锚固系统剪切动响应分析

锚固节理岩体动力破坏极易在地下工程开发和能源工程中引发灾害。考虑边界效应、岩块-粘结层-锚杆的耦合作用及损伤劣化行为,采用有限元显式动力学方法,改进落锤冲击试验建立了加锚节理岩体侧向冲击三维计算模型,分析了锚杆破断面切应变积聚和动力颈缩破断特征,揭示了加锚节理岩体冲击破坏演化过程及系统的能量演化规律,阐明了粘结层冲击刚度劣化累积损伤机制以及不同边界效应下岩块的冲击速度演化特性。研究结果表明：冲击作用下加锚节理岩体变形破坏响应过程与静载作用下有明显不同,CNL和CNS不同边界效应下锚杆的动力破坏、粘结层的累积损伤以及系统的能量演化规律相似,但由于CNS边界条件提供了额外的法向应力增量,岩体承受更大的法向应力约束,受冲击影响相对较小。所得结论对于揭示岩体锚固动力失效具有一定意义。     

三维地震在煤矿采空区探测中的应用

小煤矿关闭后会遗留的大量采空区容易诱发地面塌陷、地裂缝、地震、崩塌、滑坡、泥石流等多种地质灾害,存在严重的安全隐患。预防由采空区塌陷可能引发的次生地质灾害的工作成为小煤矿关闭后面临的主要善后任务之一。以邢台市临城兴财煤矿为例,在现场调查的前提下,结合有关地质资料,通过采空区在时间剖面和地震属性特征,研究采空区分布范围,查明采空区分布情况,为采空区的监测、防治等提供参考依据     

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。     

近距离煤层采空区下底板破坏特征分析

针对近距离煤层下层煤回采巷道受上层煤采动影响,其顶板岩层受到不同程度破坏、整体性相对较差、支护难度较大的实际问题,利用离散元软件UDEC对上下两层煤夹层厚度不同时下层煤顶板破坏特征及回采巷道稳定性进行了分析,为下层煤回采巷道选择合理支护方式及设计支护参数提供理论支持,具有一定的实践应用价值。     

浅层煤矿采空区三维地震勘探技术

以表浅层为沙丘的神府煤田和厚黄土丘陵地表的河东煤田煤矿采空区三维地震资料解释为例,在分析煤矿采空区岩层形变机理及地质特征的基础上,总结了煤矿采空区三维地震资料反射波特征及地震属性在采空区解释方面的特点,利用常规解释和属性解释相结合提高采空区解释的准确性和可靠程度。通过实例研究表明,以目前地震地质解释精度,能够圈定复杂地震地质条件区的煤矿采空区范围。