沉陷区地表与建筑物变形分析及兴建评价

通过简要分析开采沉陷地表移动、采动区地表与建筑物变形协同关系、地表兴建建筑物的评价因子和方法,指出矿区采煤沉陷稳定区域通过科学合理指标因子评价分析,可以在确定范围内进行适当规模的非特殊建筑物的兴建建设。     

地表动态沉陷变形的3个阶段与变形速度的研究

将地表动态沉陷变形发展变化的全过程划分为下沉发展、下沉充分和下沉衰减3个阶段,分析了这3个阶段地表沉陷变形的发展变化规律,提出了地表沉陷变形速度的新概念,研究了地表下沉过程中的地表倾斜变形速度和水平变形速度的发展变化规律,给出了建筑物易受损坏的危险期,水平拉伸（或压缩）变形速度量大于拉伸（或压缩）变形值最大阶段.     

地下采动影响下地表沉陷的分析

三山岛金矿直属矿区属于滨海矿床,矿体开采技术条件复杂,上覆岩层或者地表沉陷都有可能导致海水大量的渗入,为确保矿山安全,采用有限元数值软件对直属矿区深部取消点柱后的矿体建立模型,通过计算下沉、水平位移、倾斜、曲率、水平变形、扭曲和剪应变等指标,定量的分析取消点柱后地下采动对地表沉陷的影响。结果表明,三山岛金矿直属矿区深部开采取消矿柱后上覆岩层不发生破坏,对地表建筑物不构成影响。     

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。     

重复采动对地表移动变形的影响

本文通过对翟镇煤矿一采西翼2^＃、4^＃煤层采出后地表移动变形情况的对比，分析了重复采动对地表移动变形影响的规律，提出了对策和建议，对今后矿井多煤层开采活动具有一定的借鉴和指导作用。     

沉陷区残余变形对新建筑物的影响

以某矿区矿山开采工程实际为背景,选择沉陷区中有代表性的典型变形区,设计了回填地基、筏板基础和框架结构;在此基础上,系统地模拟了地表残余变形对基础及框架结构的作用特点,研究了建筑结构应力与应变集中区域及其分布特点,并对整体安全性进行了评估,探讨了不同区域的影响属性,找出了沉陷区中对建筑物安全影响最小位置及其建筑结构的应强化配筋区域。     

建筑物下ZFN87013工作面开采地表变形预计

为分析东宁煤矿建筑物下ZFN87013工作面开采可行性,采用概率积分法对其采后的地表变形进行分析。通过查阅文献,确定一级保护标准各个变形值:极限倾斜值小于等于3. 0 mm/m、曲率值小于等于0. 2×10~(-3)/m、水平变形值小于等于2. 0 mm/m、扭曲变形值小于等于0. 1×10~(-3)/m、剪切变形小于等于1 mm/m。基于概率积分法应用MATLAB软件对采后地表变形进行预计,得到下沉最大值为1. 344 0 m,倾斜最大值为0. 522 9 mm/m、曲率最大值为0. 005 6×10~(-3)/m、水平移动最大值为0. 832 2 m、水平变形最大值为0. 374 1 mm/m、扭曲最大值为0. 007 7×10~(-3)/m、剪切最大值为0. 414 6 mm/m。对比一级标准和预计结果,得出ZFN87013工作面开采可行。     

开采沉陷对高耸建筑物的影响研究

通过分析开采沉陷各种地表移动和变形对建筑物的影响机理以及高耸建筑物的特点,得出地表倾斜是造成高耸建筑物破坏的主要因素.依据高耸建筑物的地表允许和极限变形值,将高耸建筑物的破坏程度划分为轻度、中度和严重破坏三个级别.根据开采沉陷对高耸建筑物的最终影响结果,提出将开采沉陷对高耸建筑物的影响分为第一类影响和第二类影响.讨论了高耸建筑物的保护措施,提出可以借助数值模拟的方法分析高耸建筑物的破坏程度的思想.以概率积分法为预计模型,对112103工作面附近的一个烟囱进行了开采沉陷影响分析.     

村庄下开采地表动态移动变形过程及其对建筑物的影响研究

针对某煤矿1501工作面地表存在村庄建筑,为了确保村庄建筑的正常使用,以地表移动观测站实际观测数据为基础,通过建立坐标-时间坐标系,运用概率积分法对由于1501工作面开采引起的地表移动变形随时间和空间的变化规律进行研究,分析该工作面开采不同时间对上方村庄建筑物的采动影响。结果表明:通过概率积分法建立的坐标-时间预计函数可以准确地描述开采过程中任意时间点的地表整体移动变形,能够满足工程实践应用。     

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。     

浅埋采空区顶板应力变形与地表沉降的动态关系分析

地下采空区引起的地表沉降逐渐成为了一种常见的地质灾害,为避免该类灾害发生,越来越多的监测技术与监测设备应运而生,但是目前对于监测数据的分析利用却并不充分。利用弓长岭露天铁矿浅埋空区顶板的锚杆应力计、多点位移计、液压水准仪的多传感器联合监测结果,运用自回归分布滞后模型(Autoregressive Distributed Lag,ARDL)对地表沉降与采空区顶板岩体内的应力、位移之间的动态关系进行了研究。自回归分布滞后模型(ARDL)估计结果表明,浅埋采空区的顶板岩体内产生的应力、位移与地表沉降之间存在长期和短期的影响,且滞后1期的应力、位移对地表沉降的影响最为显著。在上述分析的基础上,提出了相应的多传感器监测信息融合与预测模型构建的对策建议,即可以由采空区顶板岩体内滞后的应力、位移时间序列数据预测地表沉降,由机器学习等算法建立3个变量之间的非线性函数关系,进而构建预测模型,可以有效体现出地表沉降过程中浅埋采空区顶板岩体的响应机理。     

地表动态沉陷变形的三个阶段与规律

文中将地表动态沉陷变形发展变化的全过程划分为下沉发展、充分下沉和下沉衰减三个阶段，分别分析了这三个阶段地表沉陷变形的发展变化规律。     

老采空区地基变形对地面建筑影响的数值分析

为了分析和评价老采空区地基的残余变形及其对地面建筑物的影响,采用数值模拟的方法研究了老采空区地基的稳定性.针对岩石和土层的组合地基,利用主采煤层底板等高线图和钻探资料,应用趋势面分析的方法,基于FLAC3D建立了三维多层状地质体模型,结合概率积分法计算成果,反演拟合了地质体的力学参数,模拟计算了在地面建筑荷载作用下采空区地基的沉降变形及垂向应力分布.通过注浆治理前后和建筑物建成前后老采空区地基变形差异的对比分析,确定了老采空区地基的稳定性和地面建筑的安全性,同时也提出了一种基于FLAC3D的采空区地基稳定性计算分析的方法和程序.认为三维数值模拟能较好地解决采空区地基变形计算和稳定性分析的问题.     

Knothe时间函数及其在地表动态下沉过程中的应用

基于时间函数预计地表动态移动变形逐渐发展成了一种趋势。为此,详细介绍了原始Knothe时间函数和3种改进的Knothe时间函数,并讨论了这3种Knothe时间函数在地表动态下沉过程中的应用,最后给出了具体实例,结果表明:原始Knothe时间函数和3种改进的Knothe时间函数都有较高的精度,具有实践指导意义。     

采矿顶板最小安全厚度及地面沉陷变形研究

主要研究计算某矿山采场顶板保护层最小安全厚度和矿山开挖的地面沉陷变形量。具体的方法是按抗弯和抗剪2种结构力学模型分别推导出顶板最小厚度理论计算公式,进而计算出顶板最小安全厚度;利用Auto CAD建立矿山开采区精细的工程地质三维模型,利用ANSYS有限元软件建立数值计算模型,再导入数值模拟软件FLAC3D中进行计算,以此来模拟矿山开挖的全过程。最后,模拟得到的地面沉陷变形量满足规范要求。     

建筑物下矸石充填巷采沉陷控制研究

针对我国建筑物下压煤量大以及地面矸石堆积污染环境的现状,在分析现有建筑物下开采技术途径的基础上提出了采用矸石充填巷采进行建筑物下压煤开采。通过对矸石充填巷采地表沉陷控制原理的分析研究,确定了建筑物下矸石充填巷采地表沉陷控制方案设计的基本原则;为结合某矿地质采矿条件,做出了实例分析,并就地表沉陷进行了预计,结果表明:矸石充填巷采应用于建筑物下压煤开采是可行和可靠的。     

基于剩余变形的采煤沉陷损毁土地动态复垦研究

在分析当前矿区土地复垦工作的基础上,以开采沉陷动态预计理论为指导,将地面治理和地下开采有机结合,构建了基于开采进度的地表剩余变形动态演化模型,结合具体案例,探讨了根据剩余变形选择动态复垦措施及时机的方法,通过对比分析,该方法有助于复垦工作的早期介入,减少土地荒芜时间,预防后续变形对已实施治理措施的影响。     

厚松散层下开采地表动态移动参数研究

针对厚松散层覆盖地区地表动态移动变形剧烈的现象,首先分析了松散层深部黏土与基岩在力学性质方面的差异,进而对地质和采矿技术因素进行线性相关性分析,然后运用多元线性回归预计模型对厚松散层动态移动参数进行回归分析,最后验证了预计模型的有效性和准确性。结果表明:由于深部黏土和基岩的强度差别较大,势必造成在厚松散层覆盖地区地表移动变形剧烈;影响地表最大下沉速度滞后角正切值的主要因素是煤层上覆岩层的岩性强弱,而地表最大下沉速度的影响因素主要是工作面的开采强度;厚松散层地表动态移动参数的预计模型与实际吻合程度较好,预计结果合理可靠且具有较高的预计精度,能够对厚松散层地区地表构筑物的保护和治理措施的制订提供参考依据。