煤矿开采诱发岩溶地表塌陷的机理分析

为有效预测与防范我国一些岩溶地区由于煤矿开采诱发的岩溶地表塌陷灾害,以江西丰城矿区坪湖煤矿为工程背景,采用数值模拟、地表移动计算等方法,分析了因采动引起的附加应力扰动导致岩溶塌陷发生的机理和影响因素,确定了岩溶塌陷易发性的评价指标。研究结果表明,地下开采会在岩溶地层产生拉应力,形成拉伸破坏区,对于浅埋溶洞,拉伸破坏区易发展至地表,形成岩溶塌陷,经地表移动计算分析可知,当地表拉伸变形达到1.8 mm/m以上时,地表发生岩溶塌陷的可能性较大。为了防范采动区岩溶塌陷,进行采前岩溶探测和采动影响预测分析十分必要。     

煤矿地表塌陷预测精度分析

预测煤矿地表塌陷面积和地表破坏程度主要通过两种手段,一是利用地表移动角量参数预测地表塌陷程度和塌陷面积,另一是利用地表移动变形值预测地表塌陷面积。利用地表移动角量参数塌陷面积的预测精度主要取决于塌陷范围的圈定精度和塌陷面积的量算精度;利用地表移动变形值预测地表塌陷程度和塌陷面积的预测精度主要取决于地表移动变形值的预测精度     

基于灰色理论的地面塌陷破坏程度预测方法

为深入研究松散层、上覆基岩厚度、煤层厚度等因素对采空区地表塌陷的影响,以挖金湾矿8103、8105工作面为研究对象,根据工作面实际地质条件,利用灰色系统理论分析模型,得到各影响因子对地面塌陷破坏程度的权重,并借助Arc GIS软件可视化分析,建立未开采区域地表塌陷破坏程度的计算方法,结果表明：计算结果与实测数据基本相符,可为其他未开采区域地表塌陷破坏程度的预测提供参考。     

煤矿塌陷区造地复田和综合治理

一、煤矿造地复田势在必行 1.地表塌陷破坏农田日益增多建国以来,煤炭产量已从解放初的3200万吨提高到7亿多吨。随着开采范围的扩大,煤矿地表塌陷破坏农田日益增多,这个问题在东部平原地区尤为突出。根据开滦、峰峰等21个矿区的统计,到1982年底累计塌陷总     

高等级公路在开采影响下的破坏现象探讨

根据地下开采引起的地表破坏现象,借鉴建筑物下、水体下、铁路下采煤,结合高等级公路自身属于带状建筑物的特点,分别讨论了地下开采引起的地表下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形对高等级公路的破坏现象。地下煤炭被采出并达到一定规模后将引起采空区上覆岩层冒落破坏,继续开采,破坏现象将影响到地表,引起地表移动变形,导致地表建筑物、构筑物受到不同程度的破坏。对于高等级公路,地下开采影响到路基路面后,将使高等级公路产生路面移动盆地、路面台阶和裂缝、路面塌陷坑和塌陷槽、路基高路堤沉陷以及边坡坍方等破坏现象。     

金属矿床开采地表破坏机理及防控方法

矿山的开采会使岩层发生连续的移动变形和非连续的开裂冒落,进而引起地表的下沉、塌陷等破坏。针对金属矿山开采时可能造成地表破坏的形式、成因及危害状况进行了分析,认为地表破坏的主要原因是地下开采时形成的采空区、开挖的巷道及其他地下工程所形成的地下硐室和空区,而矿区岩体中断层、节理等地质结构为岩体破坏提供了基础,爆破震动以及地下水的压力强化和发展了岩体的变形与破坏。在整理总结国内部分矿山企业控制和监测地表移动、沉降、塌陷的方法和工程实践基础上,从系统的角度提出了采空区处理、注浆减沉、塌陷区治理等综合减轻地面破坏的措施,指出地表塌陷破坏是复杂因素耦合作用的结果,需从工程类比、监控分析、数值计算等多方面进行预测预防。     

安徽霍邱矿区地表塌陷普查分析与对策

近几年安徽霍邱地区发生了多起地表塌陷事故,通过对该地区矿山开采现状的普查,发现引起地表塌陷的主要因素是地下采空区未及时充填和地下水的大量抽排所致。通过对各个矿山的实际调研和塌陷机理的分析,建议矿山应该有序的充填采空区,特别是深厚比小于10的浅地表下的采空区,对地下水应该采用堵排相结合的方法处理,为霍邱地区地表塌陷控制提供参考。     

浅析地下开采引起的地表积水问题

地下开采容易引起地表下沉形成地表塌陷坑,塌陷坑内极易积水,使大量耕地受淹和盐碱化,并有可能在一定程度上改变地表径流方向和汇水条件,使矿区水文环境和生态环境发生改变。通过对地表塌陷坑积水成因的分析,为矿区水文环境和生态环境的改善及综合治理,为保证矿区的和谐发展提供理论基础。     

西山矿区采矿破坏土地状况分析

从被破坏土地的特征、程度和分布状态等方面,分析了西山矿区现有地表塌陷破坏土地的状况、原因及其变化规律,总结了山区采矿破坏土地的一般特点。     

西山矿区采矿破坏土地状况分析

从被破坏土地的特征、程度和分布状态等方面,分析了西山矿区现有地表塌陷破坏土地的状况、原因及其变化规律,总结了山区采矿破坏土地的-般特点.     

薄煤层墩柱充填采煤试验研究

为了控制王庄煤矿薄煤层开采时的地表沉陷,本文通过物理模拟、试验测试和工程实践手段研究了墩柱充填开采技术的地表沉陷控制效果。结果表明:模拟试验中的地表下沉系数为0.125,王庄煤矿应用墩柱充填开采技术后的地表下沉系数为0.057,均小于砖混建筑物一级损坏允许值。墩柱充填开采技术有效控制了王庄煤矿地表沉陷。     

煤矿沉陷区的新农村建设模式

煤矿开采必将造成土地塌陷及其上方的建(构)筑物损害,特别是我国目前开采的煤矿区多位于人口相对密集的地区,开采对土地、农村民房等的损害相对严重。从国家建设社会主义新农村重大决策出发,结合土地保护、环境保护的要求,利用煤矿开采地表沉陷规律,探讨了煤矿沉陷区(影响区)新农村建设的特点,提出了煤矿沉陷区农村建设走"统筹兼顾、合理规划、环境保护、土地保护、三方付担(企业、农民、地方政府)、三方收益"的"大村庄制"模式。     

新郑赵家寨煤矿岩层移动及地表沉陷规律浅析

新郑煤电公司赵家寨煤矿位于新密煤田的东部,为一对大型生产矿井。为保证矿井各类煤柱的合理留设,参照邻近矿区开展岩层移动及地表沉陷规律的研究很有必要。岩层移动及地表沉陷的过程受岩石的物理力学性质、自然地质因素和采矿技术因素等多种因素的影响。本矿区与新密煤田西部地区既有共同点又存在差异性。     

采动地表移动变形与建筑物损坏程度评价的再认识

实测数据分析的目的是认识地表移动规律和确定预计参数,而沉陷预计的目的是评价采动损坏程度。无论实测数据分析还是形变预计,地表倾斜、曲率和水平变形等主要指标都是基于下沉和水平位移2个移动分量;不均匀下沉在引起地表倾斜和曲率变形的同时,也会导致采动建筑物水平变形和破坏。通过分析起伏地形和不均匀沉陷在实时位形上对地表变形的作用关系,建立了地表水平和起伏条件下采动地表倾斜变形引起的地表水平变形表达式;以采动地表正曲率变形为例,分析确定了建筑结构长度、高度、最大挠度、挠度比与地表曲率的关系,定性给出了建筑结构顶部伸长量、拉伸变形及其影响规律;进一步分析了建筑结构与地基相互作用的反力分布以及拉伸和剪切作用下建筑物损伤破坏特征。在继承我国现行规范中采动建筑物损坏评价优点的基础上,针对硬性分级存在的不足以及I,IV级损坏再划分的模糊性,借鉴英国沉陷工程师手册中考虑建筑物结构长度影响的思想,建立了综合考虑水平变形、建筑物结构长度和挠度比的采动损坏分等定级指标体系;实验结果分析表明,同等采动地表变形条件下建筑结构越长其损坏越严重,证明该指标体系的损坏程度评价结果比现行规范中单纯考虑地表变形的方法更科学、客观,同时消除了原来I,IV级损坏再划分的模糊性和不确定性。     

建(构)筑物下压煤边界及压煤量自动确定的研究

在建(构)筑物下采煤时，引起地表沉陷，为了保护地面的建(构)筑物，需要留设保护煤柱，传统方法是利用手工计算压煤边界及压煤量，这样给实际生产带来不便，不利于提高工作效率。文中主要研究如何以GIS软件(AUTOCAD MAP2000)为基础来实现建(构)筑物下压煤边界及压煤量的自动确定。     

基于无人机遥感的开采沉陷耕地质量评价及复垦建议

针对我国东部高潜水位矿区煤炭开采造成耕地减产绝收及生态破坏等问题,以东滩煤矿开采沉陷耕地玉米作物为例,利用无人机多光谱影像和田间同步实测数据,采用经验模型法建立了开采沉陷耕地玉米叶面积指数反演模型并进行了耕地质量评价。结果表明：引入红边波段的归一化植被指数（red-red edge normalized difference vegetation index,RRENDVI）构建的幂函数模型为最优模型,其R2=0.756,RMSE=1.125,模型具有较高的精度和可靠性。通过该模型对研究区玉米叶面积指数（leaf area index,LAI）进行反演,得到玉米LAI分布图。根据研究区玉米及当地正常生长玉米的LAI均值,并结合实际沉陷积水情况,构建了沉陷耕地质量评价规则,将开采沉陷耕地分为五等,根据各等级地块损毁程度分别提出了划方平整、挖深垫浅等复垦建议。分析结果对于小范围沉陷耕地损毁监测、耕地质量评价及复垦工作具有一定的参考价值。     

厚火成岩下采煤地表移动规律研究

在厚火成岩下采煤,因火成岩硬度大,不易冒落而容易诱发冲击性地质灾害。为了研究火成岩下开采沉陷规律,解决火成岩下开采地面破坏及建筑物保护问题,建立了地表移动观测站。根据火成岩厚度分布情况,结合数值模拟计算,确定了煤层开采后火成岩随下伏岩层呈整体下沉。利用岩移预计软件计算无火成岩条件下地表变形,与实际观测结果对比,分析火成岩下采煤地表移动规律。     

膏体充填法回收工业广场煤柱地表变形分析

运用地表沉陷预计软件MSPS,分别对工广煤柱回收前后地表变形程度,以及在地表下沉系数不同时的地表建筑物破坏程度作了详细分析,并根据"三下开采"规程判断建筑物损坏等级,以确定膏体充填法开采的可靠性,合理解决了工广压煤问题。     

莒山煤矿ZF306综放工作面开采地表移动变形规律研究

为了降低煤炭开采对地面构筑物影响,并为矿井采面回采提供数据支撑,以莒山煤矿ZF306综放工作面回采为工程实例,采用现场实测、理论分析方法对厚煤层开采引起的地表移动情况进行分析。结果表明:采面回采后地面发育有地表沉陷盆地及地表裂缝;地质构造对地表下沉量有显著影响,在X3陷落柱影响附近地表下沉降均有所增加,其中Z6测点下沉量达到2562mm;在采面回采过程中地表移动变形呈现渐变趋势,其中活跃期引起的地表下沉量占到地表全部下沉量的93%。     

煤矿开采损伤数值模拟量化表征与应用

地表岩土层沉陷和生态损伤是采动损伤的主要表现形式,量化表征采动损伤是分析围岩稳定性、设计开采工艺参数和巷道支护参数的前提。本文根据现阶段常用的有限元和离散元模拟方法,提出并定义了损伤度概念,作为表征开采损伤的量化指标,即单元体塑性体积占比和接触断裂长度(个数)占比;利用损伤度量化指标优化了西部矿区高强度开采参数,分析了采动水浸条件下区段煤柱的稳定性和充水断裂构造区域巷道围岩的渐进损伤特征,获得了覆岩损伤度与工作面长度和推进速度的量化关系,可以实现开采参数的合理优化;揭示了区段煤柱采动水浸的渐进损伤特征,认为现有煤柱条件下采空区作为蓄水区域存在渗水危险;量化了充水断裂构造区域巷道围岩损伤分布特征,提出了疏放断层贯通顶板含水层+原有断层裂隙注浆加固+加强支护的解决措施。与导水裂隙带高度、煤柱塑性区发育宽度等常用损伤指标进行对比,损伤度量化指标对于采动损伤表征的敏感度更高,能够实现连续性采动损伤表征。