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.     

东北地区浅层老采空区综合勘察技术应用研究

结合吉林省辽源市某棚户区改造工程下伏浅层采空区,采用高密度电法、钻探和彩色钻孔电视观测的综合勘察技术,通过高密度电法准确地查明了浅层老采空区的平面分布;通过钻探与彩色钻孔电视观测查清了老采空区及其上覆岩层空洞与裂缝的发育现状,为地面工程的规划建设提供了基础资料与依据。物探+钻探+彩色钻孔电视观测的综合勘察技术可以为类似的浅层老采空区勘察提供借鉴。     

韩桥煤矿井田采空区地面建筑地基稳定性研究

 针对多煤层复杂采空区上建设用地,将概率积分法和FLAC3D数值模拟相结合,以概率积分法计算所得地表残余沉降量为已知结果,综合岩石试验结果和工程类比经验,建立多煤层复杂采空区的地质模型,进行反复试算,调整,得出研究区的地表移动变形和垂向应力。同时提出了一种基于FLAC3D的采空区上建筑物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上建筑物的稳定性问题,弥补了概率积分法不能反映地质体应力的缺点。     

地面钻井抽采采空区瓦斯技术及工程应用

余吾煤业公司采用放顶煤开采技术,针对低透气性煤层提出了地面钻井抽采采空区瓦斯技术,设计了防剪切破断井身结构和最优布井位置,优化了钻井设计方案。工程实践结果表明,地面钻井单井最长抽采期为57d,纯瓦斯抽采流量最大值为12.94 m3/min,单井累计抽采纯瓦斯39.31×104 m3,上隅角平均预警次数由抽采前8.3次降至1.03次,显著降低了井下瓦斯超限频率,保证了矿井安全高效生产。     

建筑场地老采空区综合勘察及处理方法

针对老采空区不良地质基础导致的建筑下沉问题,旨在勘查前期能够对采空区的范围进行准确的探测和划定,以及为地基处理措施的选择提供依据。探讨了采用物探勘测,钻探验证的方法对目标区域采空区进行综合地质勘探与研究,并提出了相应地基处理措施。     

地面钻井治理采空区瓦斯技术研究

针对岳城煤矿工作面瓦斯涌出量大、采空区瓦斯难于治理的问题,采用地面钻井对采空区进行瓦斯抽采,并在岳城矿1303(下)综采工作面进行了试验。结果表明:启动地面钻井抽采泵后,采空区瓦斯抽采体积分数上升至60%以上,上隅角瓦斯平均体积分数下降至0.22%,回风流瓦斯体积分数下降至0.33%,抽采效果明显,成功地抑制住了采空区瓦斯涌出的问题,保障了采面安全生产。     

余吾煤业公司地面钻井抽采采空区瓦斯技术研究及应用

为解决采空区积聚瓦斯涌向工作面,造成工作面和回风流瓦斯浓度超限难题,潞安集团余吾煤业公司根据矿区自身实际情况将瓦斯治理与采矿技术相结合,在N2105工作面开展地面钻井抽采采动影响煤层及采空区瓦斯试验。结果表明:随着工作面推过钻井距离增大,采空区顶板垮落,顶底板裂隙逐渐发育,观测期间瓦斯浓度由初期的12.2%增长到69.4%,瓦斯纯流量从1.32m3/min上升到13.94 m3/min;1个月内累计抽采纯瓦斯总量30.704万m3,产气平稳阶段瓦斯纯流量在9 m3/min以上共13 d,占总抽采期的41.9%。解决回采工作面瓦斯超限的难题的同时,实现了煤与瓦斯共采。     

复杂采空区充填开采对地面建筑的影响研究

矿山地下开采引起的围岩应力变化及地表变形影响着地面建筑物的安全。采用ABAQUS有限元软件对金属矿山充填开采引起的岩体变形及地表移动规律进行了研究。以矿山实际开采现状及实测数据为基础,建立了具有复杂空间结构的三维地层模型,利用子程序SIGINI编程施加地应力,采用修正Mohr-Coulomb模型模拟岩体,计算得出：由于围岩力学强度较高,开采引起顶板下沉量相对较小,充填对于控制底鼓具有一定抑制作用;预留矿柱主要承受较大竖向压应力,矿柱尺寸越小压缩量越大;地表充填站位于采空区边缘位置,水平及竖向位移相对较小,地表变形主要集中在采空区中部位置。研究成果可为矿山安全开采提供依据,为地面监测点的选择提供参考。     

采空区地面建筑有关问题的初步探讨

我矿产量逐年提高,职工人数不断增加,生活用水很紧张,迫切需要建一座水塔,而附近生产队所能提供的土地,正在采空区上部,本文试图从我矿历年来积累起来的地面建筑与采掘关系的实测资料进行分析,并对兄弟矿山行之有效的计算公式和技术措施进行研究,找出解决水平和缓倾斜矿体地面建筑与采掘合理性问题的方法,从理论上说明在该采空区上部建造高达28米多、容量为100吨水塔的可能性。一、概况1.我矿从1949年到1959年,还是延用采高为:0.7～1.05米的矮工作面开采、全充填管     

采空区瓦斯地面钻井抽采技术研究

针对潞安集团煤体瓦斯透气性差、煤质松软、预抽时间短、工作面回采期间上隅角预警频繁的状况,开展了余吾煤业N2105工作面地面钻井抽采采空区瓦斯技术研究。确定了地面钻井的施工工艺,进行了地面钻井抗剪能力评估,并进行了瓦斯抽采效果评价,通过抽采效果分析得出地面钻井能有效控制上隅角瓦斯浓度,提升了N2105回采工作面瓦斯抽采能力,充分发挥了综采工作面高产高效优势。     

煤矿老采空区上建筑地基稳定性评价

以煤矿老采空区上拟建工业建筑的地基稳定性为研究对象,通过搜集煤田地质资料、现场调查、物探、钻探勘察验证,得出了评价场地的煤层开采、采空塌陷情况等,并确定了3煤、7煤煤层露头线现状位置。为方便工程建设,将场地分成三个地质分区,分别评价煤层开采、地表变形、建筑荷载对其地基稳定性的影响,综合评价后得出了结论:Ⅰ区地基相对稳定,Ⅱ区地基稳定性差～较差,Ⅲ区地基稳定,并提出了相应的处理措施。     

采空区瓦斯地面钻孔抽采技术试验研究

本文介绍了淮南矿区张北矿地面钻孔抽采采空区瓦斯技术的试验成果。运用数值模拟和现场试验的方法，分析了采空区瓦斯涌出及分布规律，优化了地面钻孔布置参数及结构的设计。在现场进行了抽采效果的考察试验，并对抽采效果进行了分析。文章对采空区瓦斯抽采技术的研究和推广应用具有一定的指导意义。     

铁法矿区地面垂直采空区井技术

基于对低透气性煤层顶板受采动影响下的移动规律的研究，铁法矿区于1994年通过联合国UNDP项目率先在国内应用地面垂直采空区钻井进行了技术示范。通过对已经施工的21口采空区钻井的应用和研究，铁法矿区对于采空区钻井的布孔原则和理论方面取得了丰富的经验和成果，大量的实践也证明了地面垂直采空区钻井技术在低透气性煤层，尤其在煤层群开采时，是最有效的煤层气开发技术之一。     

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。     

采空区公寓楼建筑地基设计及施工技术

山西天地王坡煤业有限公司在采空区地面上建一栋公寓楼,需对该采空区先行治理。计算需治理的采空区范围、采空区空洞体积与注浆量,合理安排注浆孔,采用全充填胶结压力注浆法施工治理采空区。使用注浆系统将水泥粉煤灰浆注入采空区及其上覆岩体裂隙中,使岩层裂隙带被浆液固化胶结,形成人造结石体使上覆岩层得到支撑,确保公寓楼地基能有效地承受其建成使用后产生的动荷载及静荷载,不产生影响公寓楼正常使用的变形和破坏。     

浅层地震勘探技术在老窑采空区探测中的应用研究

根据榆林市张三沟矿煤层赋存的地质条件特点,采用浅层二维地震地球物理勘探技术进行采空区探测试验.通过对测区进行试验,选取合理的激发震源、垂叠次数、道间距等施工参数,采用优化后的参数对1.2162km2的区域进行探测,并在地表施工钻孔验证探测成果.结果表明:在地形较为平坦的区域(夯重设备可以到达的区域),可采用夯重激发,单...     

基于D-InSAR技术的老采空区稳定性监测研究

科学揭示采动区变形规律是开发利用老采空区的核心环节。文中以淮南矿区为例,基于ALOS数据,利用D-InSAR技术和精细化策略,反演了淮南煤矿采动区2008.10.11~2008.11.26时段三维历史变形场。解译结果表明:(1)位于该时段内宏观上监测到10个动态沉陷区;(2)基于ENVI平台分别定量解析了各采动区历史沉降场,实验结果显示采动区日沉降速率为2.04 mm/d~3.65 mm/d,按照1.67 mm/d稳定判别标准,则此十个采动区均处在活跃阶段,最大变形速率发生在8区。文中研究成果对开发利用煤矿采动地基具有重要参考价值。     

老采空区瓦斯抽采地面钻井的井网布置方法

为实现老采空区瓦斯抽采地面井网的优化布置,以导气裂隙带几何边界是否交汇作为相邻老采空区是否连通的依据,给出了相邻老采空区纵向连通及横向连通的判别方法和步骤,提出了基于老采空区连通性的老采空区区域划分方法；根据老采空区瓦斯的来源,采用分源法建立了老采空区瓦斯储量的计算模型；将老采空区瓦斯抽采地面钻井的管网选线优化设计转化为求解无向加权连通图最小生成树的图论问题,并举例介绍了Kruskal算法求解无向加权连通图最小生成树的详细步骤.在上述研究基础上给出了老采空区地面钻井井网优化布置的方法和步骤.