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.     

采空区覆岩稳定性模拟试验

为了研究铁路下伏采空区分布特征和覆岩稳定性规律,为采空区全面有效治理提供依据,实现确保运输安全的目的。通过建立相似材料、压力测试装置和位移场光测装置,利用相似原理进行材料配比,采用相似模型架建立物理试验模型,通过测点相对位移模拟观测地表移动及上覆岩层的变形情况,开展不同采厚、采深和预留煤柱下的采空区覆岩稳定性模拟试验。总结出铁路下伏煤层采空区的分布位置和特征,得到采空区围岩的破坏过程、机理和冒落规律,指出包神铁路下伏采空区治理的必要性并提出治理措施。     

碾沟煤矿采空区覆岩稳定性数值模拟

根据对碾沟煤矿工业场地采空区特征的分析,建立了三维有限元数值模拟模型.运用岩土工程数值计算分析系统Midas/GTS,通过对采空区覆岩的应力、应变及位移场的分析,研究判定了采空区上覆岩层的稳定性,为场地建筑设计提供依据.     

老采空区充水影响下覆岩移动规律研究

伴随着煤炭行业化解淘汰过剩落后产能,大量生产矿井将逐渐关闭,井下采空区将会被地下水充填,采空区充水后覆岩移动变形规律是绿色矿山建设关注的焦点问题.文中通过相似材料模拟试验对采空区充水后覆岩移动规律及力学特征进行了研究,研究结果表明,在采空区充水后水分向上运移,导水裂缝带的岩体遇水软化,孔裂隙进一步压实,岩体压力不断增加...     

浅埋间隔采空区隔离煤柱稳定性及覆岩失稳特征研究

为了研究浅埋间隔式采空区隔离煤柱稳定性及覆岩失稳特征,防止下煤层开采过程中发生动压致灾事故,采用相似模拟实验、理论分析和数值模拟等研究手段对南梁煤矿20109工作面间隔采空区覆岩结构及失稳特征进行研究。结果表明:采空区临时煤柱蠕变失稳诱发基本顶产生回转断裂;采空区上方应力拱相互叠加,采动裂隙并未随着基本顶的破断同步发育至地表,采空区上覆岩层形成"梯形-半圆拱"状垮落带;基本顶断裂形成"W型砌体梁"铰接结构。隔离煤柱两侧断裂岩块形成"双拱桥"式承载结构,煤柱上方形成倒梯形载荷体,论文划分了间隔式采空区覆岩低应力降低区及高应力集中区,建立了间隔式采空区"W型砌体梁+双拱桥"式承载结构模型,并得到数值模拟的验证。     

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...     

老采空区地基稳定性评价

以平顶山矿务局阿庄住宅小区为实例，系统地研究了老采空区上方地基稳定性的评价方法，提出了以建筑物荷载影响深度，采空区冒落裂缝带发育高度不相互重叠来确定建筑物的层数，指出在建筑物设计时要适当考虑老采空区活化可能产生的地表残余变形。     

条带开采覆岩关键层的稳定性研究

本文从岩移控制的关键层理论出发，通过相似模型试验研究，确定了沛城矿上覆岩层中关键层的位置，对不同采深时采留比为５０ｍ：５０ｍ走向条带开采方案关键层的稳定性了研究，为沛城帮二四采区城下条带开采设计提供了依据。     

王庄煤矿老采空区地基稳定性评价

以潞安矿务局王庄煤矿某区地基稳定性评价为实例 ,系统研究了在老采空区、湿陷性黄土等特殊地质条件下的地基稳定性评价方法。指出 :在建筑设计时 ,要充分考虑老采空区可能产生的残余沉陷变形 ,以及湿陷性黄土等特殊土地基对建筑物的不均匀沉降影响 ,要采取适当的抗变形措施 ,以保证建筑物的安全。     

下保护层开采采空区覆岩破坏特征研究

下保护层的开采必然引起采空区上覆岩层的移动和破坏,覆岩的运动为被保护层的卸压提供了空间,也为被保护层的瓦斯解吸和运移提供了通道。采用UDEC软件,模拟保护层开采,得出了采空区上覆岩层的运动规律和破坏特征,对于指导工程实践具有重要意义。     

近距离采空区下开采覆岩移动规律相似模拟研究

通过实验室相似材料模拟试验,分析了近距离采空区下进行采煤,上覆岩层的破坏状况和支承压力分布规律,以及顶板冒落和采动裂隙发育的特征。分析了上覆岩层来压规律对煤炭开采过程中的安全影响,以此为在采空区下安全采煤防止上覆岩层裂隙水的侵入提供有效的理论和实践上的依据。     

大同矿区采空区覆岩破坏特点分析

在分析大同矿区覆岩破坏现场调研资料的基础上，针对大同矿区坚硬煤层、坚硬顶板和坚硬覆岩的特殊条件，对采空区上覆岩层破坏进行了分类，指出了不同类型覆岩破坏原因机理。     

大同矿区采空区覆岩破坏特点分析

在分析大同矿区覆岩破坏现场调研资料的基础上,进一步针对大同矿区坚硬煤层、坚硬顶板和坚硬覆岩的特殊条件下,对采空区上覆岩层破坏进行了分类,指出了不同类型覆岩破坏原因机理。     

采空区下近距离下煤层覆岩结构及支架载荷分析

针对采空区下近距离下层煤工作面覆岩结构复杂、支架载荷难以确定的难题，根据下层煤垮落带高度与层间岩层之间的关系，将下层煤覆岩结构分为3种类型，即：“散体+块体”结构、“散体+砌体梁+块体”结构和“块体+散体+块体”结构模型。针对不同类型的覆岩结构，对支架与围岩的力学关系进行分析，确定了支架受力力源，并据此提出了不同覆岩结构下工作面支架工作阻力的计算方法，并给出了相应的计算公式。通过石圪台煤矿12402工作面开采的实践，验证了支架阻力计算公式的可靠性。     

老采空区上方建筑物地基稳定性的研究

老采空区上方建大型建筑物所引起的地基稳定性问题是目前一些矿区急待解决的问题。为了系统、全面地分析地基的稳定性，以厚度为权地层进行理想化，对采空区上覆岩体进行了概化处理，给出了不同岩体组合的概化模型。针对三带岩体的破坏程度不同，给出了相应的岩体力学参数的修正系数，并进一步讨论了有限元模型的选取、边界及边界条件的确定原则。实例表明推荐的方法是科学合理的。     

采空区上方地基失稳机理和处理措施研究

废弃老采空区及其覆岩的结构形态对老采空区“活化”的形式和程度起控制作用,长壁老采空区及其覆岩结构可分为散体结构、碎裂结构、块裂层状结构和较完整层状结构,提出了其相对平衡岩体结构模型。机理研究表明,岩体结构的失稳和采动裂缝、空隙压密是造成长壁老采空区地基“活化”、地表沉降变形的主要原因。并在此基础上提出了“覆岩结构加固补强法”等四种长壁老采空区地基处理措施。某选煤厂主厂房下局部采动破裂地基处理实例研究表明,采用“覆岩结构加固补强法”处理长壁老采空区边界附近破裂岩体地基是可行和可靠的。     

老采空区地基稳定性模拟分析

利用FLAC2D有限差分程序对老采空区上方地表新建建筑物载荷作用下的地基稳定性进行了模拟分析.研究结果表明,该方法是可行的.为老采空区上方新建建筑物地基稳定性的评价提供了一种新的分析方法.     

采空区覆岩走向水平移动机理研究

利用建立的碎块体介质模型和简单的几何模型,分析说明了开采影响下煤层覆岩的走向水平移动过程机理。通过对传统预计方法中走向水平移动预计误差大的原因的探讨,加深了对岩层走向水平移动规律的认识,最后通过数值模拟进一步印证了文章中对煤层覆岩走向水平移动机理的认识。对提高地面抽采采空区瓦斯钻井的稳定性有一定借鉴作用。     

煤矿开采中厚硬顶板覆岩稳定性机理研究

为了研究覆岩层的厚度和煤矿开采的深度对厚硬顶板覆岩层稳定性的影响,运用理论分析,将厚硬顶板覆岩简化成一个两端固支的关键层,得出关键层的承载能力。通过数值模拟,建立煤矿开采中顶板数值分析模型,对其覆岩稳定性进行研究。