衡山石膏矿老采空区地表沉陷的 ANFIS 预测

采用FLAC3D对已塌陷的衡山县石膏矿的地表沉陷进行了模拟,对该矿不同采场结构参数的采空区地表沉陷进行了模拟,分析了影响采空区地表沉陷的因素;建立了采空区地表沉陷预测的ANFIS模型,分析了其拟合性能和预测性能,对衡山某石膏矿的采空区地表沉陷进行了预测,同时还对其进行了实测.研究结果表明:FLAC3D对已塌陷的衡山县石膏矿地表沉陷的模拟精度达到97％以上;在矿岩力学参数不变的条件下,矿柱跨度、矿房跨度及采空区高度是影响采空区地表沉陷的关键因素;所建立的采空区地表沉陷预测的ANFIS模型的拟合精度和预测精度分别达96％和97％以上;采用该模型预测的衡山某石膏矿的采空区地表沉陷值与实测结果吻合良好;矿房跨度为10,矿柱跨度为4m是该地区石膏矿最合理的采场结构参数.     

基于PSInSAR技术的老采空区地表沉降监测研究

为掌握老采空区地表下沉规律,基于11景Radarsat-2影像数据,采用Sta MPS软件的PS方法对峰峰矿区某矿老采空区地表进行形变监测,获得了2015年5月~2016年3月该矿老采空区的地表沉降情况。分析结果表明:老采空区地表下沉速率呈周期性变化规律,总体呈下降趋势,靠近停采线附近下沉量较大,同时还建立了采空区工作面累积下沉与停采时间的关系式,为评价老采空区地表形变研究提供了基础。     

煤矿采空区对地表稳定性影响分析研究

煤矿井巷开采形成的采空区对地表的稳定性影响是巨大的,如何准确地确定煤矿采空区对地表的稳定性影响程度成为一个重要的课题。通过工程实例,应用解析法计算了煤矿采空区覆岩稳定性和采空区的残余变形,并根据计算结果对地表稳定性进行了评价。同时,利用数值模拟法就煤矿采空区对地表变形的影响程度进行了计算。对解析法、数值模拟法的计算结果的异同进行了比较,分析了产生差异的原因,为煤矿采空区对地表稳定性影响评价提供了快捷的方法。     

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.     

采空区通地表漏风状态下的矿井诱导通风系统研究

承德铜矿采用有底柱分段崩落法开采,随着地下矿山开采进展及采空区增大,出现采空区通地表漏风现象,受采矿方法所限,漏风通道不能通过充填、封堵且与地表相通,对矿井通风系统的稳定性影响非常严重。通过分析该矿山采空区漏风特点,建立了采空区通地表三维物理模型,并基于Fluent软件对采空区通地表漏风风速流场规律进行了数值模拟。研究表明:采空区通地表漏风条件下,工作面及采空区流场的分布在各方向上具有明显的分区规律。漏风采空区通道距工作面越近,对工作面风流影响越大,采空区风流趋向一定的规律向回风巷道移动;当漏风速度较小时,在漏风通道和工作面的采空区风流大致呈“U”形流动,越靠近工作面风流越大。根据上述分析,提出利用通地表采空区回风,将漏风通道加入通风网络中,在风向最易改变点来诱导通地表采空区回风,形成诱导通风系统,重建通风系统动态模型。针对控制采空区漏风的通风网络进行了诱导通风研究,较好地解决了采空区漏风问题。上述研究反映出,将采空区作为通风回路的诱导通风网络并重新优化通风网络,是解决采空区漏风控制问题的有效手段。     

地表沉陷初期漏风对采空区遗煤自燃影响的分析和治理措施

煤层开采引起的地表沉陷能够产生与采空区贯通的裂缝,导致地面向采空区漏风,会引发采空区遗煤自燃。根据元堡煤矿9号煤层埋深浅、采用综采放顶煤技术、易自燃等特点,分析了地表沉陷初期漏风对采空区遗煤自燃的影响,通过对进、回风巷风量对比证实了地表漏风的存在,采取地表填土掩埋裂缝的措施,有效地解决了地表漏风的问题。     

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。     

示踪气体验证井上下漏风在上湾煤矿的应用

通过对上湾煤矿12302综采工作面及22102综采工作面进行以SF6示踪气体为检测手段,验证本采空区与上覆采空区及地表裂隙之间存在漏风通道,并采取了以地表裂隙填堵为主,井下加强对采空区气体监测为辅的措施,减少了地表裂隙与采空区之间的漏风,有效预防了采空区煤炭自燃。     

某铅锌矿井下采空区对地表沉降的影响分析

为了评估某铅锌矿山井下采空区对地表沉降的影响情况,通过理论分析与数值计算方法,将采空区对地表沉降影响进行了数值模拟与分析,得到了地表可能发生沉降的范围与尺度。研究结果表明:模拟结果与地表实际塌陷位置在整体方位上具有相似性,为采空区治理与地表沉降监测提供了参考。     

采空区形态对地表塌陷分布影响研究

为研究采空区形态对地表塌陷分布的影响,采用FLAC3D数值分析方法,对4种不同形态尺寸采空区条件下的地表变形、岩移规律进行了数值模拟,分析了隐伏采空区形态对地表塌陷的影响程度和规模;应用形态分析方法中的似圆率、不规则指数、等积圆半径等指标,对地表塌陷形态进行了量化分析。研究表明,无论采空区的形状是否为圆形,地表塌陷形态均为圆形或趋于圆形;覆岩高度越大,似圆率越小,地表塌陷形状越趋于圆形。这与实际地表塌陷现象相吻合。研究成果可为工程地表征地、地表塌陷地质灾害防患提供指导。     

补连塔煤矿22307采空区CO异常分析与治理

针对补连塔煤矿22308工作面初采阶段相邻22307采空区CO浓度异常,对22307采空区采取注液态CO_2、注氮和注浆等综合防灭火措施后,无明显效果。经地表裂隙排查,发现22308工作面对应地表采坑存在冒烟明火区域,利用SF6气体示踪技术测定地表采坑、12煤采空区与22307采空区存在漏风通道。通过对地表采坑进行剥挖并用黄土覆盖压实处理,22307采空区CO浓度急剧下降,证实了采坑内煤矸石自燃是导致22307采空区CO浓度异常的根本原因。     

地下采空区对周边村庄的安全稳定性研究

采用地质雷达或地震映像等地球物理勘探方法,对底、外黄垟村庄下采空区进行探测。结合物探成果以及采空区和地表测绘数据,选取对村庄建筑物影响程度大的典型采空区剖面,采用有限单元法对采空区典型剖面进行安全稳定性研究。根据地表位移分析结果,指出采空区对地上村庄的安全影响程度以及采空区处理建议。     

基于长壁采空区覆岩稳定性的地表残余下沉系数计算方法

为确定地表建(构)筑物荷载作用下长壁采空区地表残余下沉系数,基于长壁采空区覆岩稳定性分析方法,提出了采空区中央和边界两个区域的地表下沉系数确定原则和计算方法.采用概率积分法对荷载作用下长壁采空区地表残余沉陷预测时,地表下沉系数的选取应充分考虑地表荷载大小和作用位置、垮落带岩体的压密,以及裂缝带破断岩体结构的稳定性,按照...     

压入式通风条件下浅埋煤层工作面采空区漏风规律研究

以活鸡兔井12下206工作面为研究对象,基于采空区"O"型垮落压实和非线性渗流理论,结合采空区"竖三带"分布,建立了采空区三维渗透率分布模型,利用CFD软件Fluent对压入式通风工作面采空区漏风规律进行了数值模拟研究。结果表明:压入式通风下浅埋煤层工作面能位大于地表,使得工作面风量经采空区漏至地表,采空区内漏风流场在水平方向上近似呈"O"型分布,在垂直方向上近似呈"浴盆"状分布;从空气能位角度模拟研究了工作面与地表之间的能位差对采空区漏风的影响,研究得到工作面与地表之间的能位差越大,采空区与地表之间的漏风量也越大,并得到工作面与地表之间的能位差与漏风量呈指数函数关系。     

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．     

地下采空区对周边村庄的安全稳定性研究

采用地质雷达或地震映像等地球物理勘探方法,对底、外黄垟村庄下采空区进行探测。结合物探成果以及采空区和地表测绘数据,选取对村庄建筑物影响程度大的典型采空区剖面,采用有限单元法对采空区典型剖面进行安全稳定性研究。根据地表位移分析结果,指出采空区对地上村庄的安全影响程度以及采空区处理建议。     

老采空区超高水材料注浆减沉监测与效果评价

老采空区注浆减沉效果的监测和评价对采煤沉陷区的合理利用和注浆减沉方案的优化具有重要意义。本文以邯矿集团聚隆矿业有限公司下伏老采空区为研究对象,对老采空区注浆充填过程中地表监测点进行现场实测,并对注浆后的减沉效果进行评价分析。结果表明:对老采空区进行注浆后,与不进行注浆时相比地表减沉25%;监测点受注浆影响下沉速度明显减缓,监测期间地表下沉量显著减小。对老采空区进行注浆能够减小地表下沉,有效地保证地表建(构)筑物的安全运营。     

多中段层叠采空区处理与地表塌陷坑治理方案研究

扎西康铅锌多金属矿的矿石品位高、价值大,矿区环保要求地表不允许塌陷。该矿经留矿法多年开采后,存留的多中段层叠采空区出现垮塌,局部位置垮透地表,给矿山安全生产和地表环境造成了严重影响。为消除多中段层叠采空区和地表塌陷坑长期存在带来的安全隐患,在掌握采空区和塌陷坑现状的基础上,重点对采空区和塌陷坑的主要危害进行了分析,提出了采空区和塌陷坑的处理重点,制定了综合的采空区处理和地表塌陷坑治理方案。     

FLAC在老采空区地基稳定性评价中的应用研究

以皖北某矿老采空区上方地基稳定性评价为例,研究了应用FLAC进行老采空区地基稳定性评价的过程与方法。研究表明,使用FLAC模拟老采空区地表移动和变形必须对岩层参数进行修正。模拟计算结果显示,老采空区地表残余移动变形与一般开采条件下主断面地表移动和变形具有相同的分布规律,在载荷作用下,地表移动和变形的大小范围均增大,该区域地表残余移动变形不会影响新建建筑物的安全使用。     

综合物探技术在煤矿采空区探测应用实践分析

以某地区采空区为研究对象,采用测氡法、可控源音频大地电磁法实现煤矿采空区的综合物探分析。其中可控源音频大地电磁法可根据电阻率异常突变区推测采空区分布情况;测氡法则根据氡浓度曲线异常区域推测采空区可能分布区域。通过两种方法的对比验证,结合实际地质资料,综合分析后确定采空区位置。同时,根据采空区地表变形机理,构建采空区地表变形模型,进而介绍多种煤矿采空区地表变形防治建议,旨在为后续煤矿采空区综合物探分析以及地表变形防治提供支持。