山区地表移动变形规律分析

介绍了某矿区山区地表移动观测站的设置和观测方法,以该矿区观测站的实际观测资料为基础,分析了开采引起的山区地表移动变形规律及下沉、水平移动的特殊性。     

山区开采地表动态移动变形规律

我国约有1/3的煤矿位于山区,开采造成的山区地表移动变形与平原地区有较大区别。为探究山区开采地表移动变形的时空特征,揭示山区开采地表动态移动变形规律,首先通过分析山区地表移动变形特征,确定了山区开采滑移影响函数,并应用叠加原理构建了顾及山区地形与平原因素的山区地表移动变形预计模型;然后结合Knothe时间函数,推导了山区开采地表动态移动变形预计公式;最后分析了正坡、反坡2种模型的地表动态移动变形规律。采用山西某矿的现场实测数据对山区地表移动变形预计模型进行了验证,取得了较好的一致性。山区开采地表动态移动变形规律的分析,为最大限度确保矿区地表建（构）筑物免于地表动态移动变形破坏提供了技术依据。     

煤矿地下开采对建筑物的变形和破坏机理研究

在对煤矿地下开采引起的地面建筑物变形机理分析的基础上,对井下回采时地表移动和建筑物变形过程,以及不同地表变形对建筑物的影响进行了研究,提出了有效地吸收和抵抗地表移动和变形的建筑物设计思路,可为减少采动区建筑物的损害提供参考。     

阳泉矿区山区地形地表移动规律分析研究

阳泉矿区属山区地形,地面建筑物密集,村庄压煤问题突出,文中根据阳泉矿区30多个地表移动观测站资料,分析了移动角、滑移影响角与地面坡度的关系,为今后开展“三下”采煤及保护煤柱留设提供了技术支持.     

厚松散层大采高开采地表移动变形规律研究

针对神东矿区工程地质条件,构建了上湾煤矿地表移动观测站,选取了该矿12401工作面近1年地表移动观测数据,根据解析法计算工作面岩层移动角值参数,并运用FLAC3D对地表下沉及水平移动进行数值模拟。结果表明:地表下沉量与覆岩岩性成正比,下沉速度与覆岩岩性成反比,在厚松散层工程地质条件下,基岩离层被压密,岩体结构被破坏,造成地表下沉量和下沉速度增大,地表移动变形对矿区建筑物造成影响和损坏,衍生为地质灾害的诱导因子,当开采综合边界角为60°时,可减少地表移动范围,降低矿区地质灾害发生。     

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。     

开采引起的山区地表移动与变形预计

为了推动山区“三下”采煤试验,充分合理地开发煤炭资源,必须首先解决开采引起的山区地表移动与变形预计。以下就近水平煤层开采,地面倾角小于30°的山区地表移动与变形预计问题作一些探讨。“开采影响下的山区地表移动”一文曾导出了山区地表移动盆地主剖面上的下沉W_(x)和水平移动u_(x)的预计公式如下     

喀斯特山区重复采动下地表沉陷预测研究

为保护矿区地表生态环境,提高喀斯特山区重复采动下地表沉陷变形的预测精度,首先理论分析了煤层采出后上覆岩层运移碎胀特征以及地表滑移机理,确定煤层采动引起山区地表移动变形的影响因素;在原有平地重复采动地表最大下沉值预测模型的基础上,考虑地表滑移对地表最大下沉值的叠加影响,构建了山区重复采动下地表最大下沉值预测模型,并结合数值模拟的方法,研究不同地面坡度下煤层采动对地表沉陷变形的影响;最后分别利用平地、山区重复采动下地表最大下沉值预测模型对采空区地表沉陷变形进行概率积分法预测,将预测结果与实测值进行对比分析.研究结果表明:基于山区重复采动下地表最大下沉值预测模型对采空区地表下沉值的预测精度较原有预测模型提高了1.4个百分点,水平移动值的测精度提高了4.3个百点分,表明山区重复采动下地表最大下沉值预测模型具有实用性,可为类似矿区的地表沉陷研究提供参考.     

矿井开采地表移动的特性分析

通过对兖州矿区地表移动观测资料的分析,找出了兖州矿区同一煤层不同工作面重复采动对地表移动变形规律及极不充分采动条件下地表移动变形规律,对矿区建筑物下采煤提供一些有益的数据。     

深部宽条带协调开采技术及工程应用

常规的条带开采方法能够有效地控制地表的移动变形,保护地面建筑物,但是其采出率较低,极大的浪费了煤炭资源,减小了矿井的服务年限。为了解决这一矛盾,利用大采深条件下地表移动变形值较小的特点,基于临界变形值原则,提出利用宽条带协调开采的方法来提高煤炭的采出率,解放深部建筑物下压煤。该方法利用条带开采和多工作面联合开采的优点,减少了地面静态变形对建筑物的影响,实现了在低潜水位深部矿区建筑物下的不迁村开采。     

抚顺煤田地面建筑物保护等级的划分及移动角值的确定

前言抚顺矿区的岩层移动观测工作,在唐山煤炭科学研究所的帮助下,从一九五五年开始建立了地表观测站,迄今为止已建立了三十多处地表观测站和二十多个建筑物观测站,为了求得本矿区的各种岩层移动参数,我们据根这些观测资料,不仅对所设地面建筑物观测站进行了全面地分析研究,得出了本矿区地面建筑物保护等级的临界变形值。而且用相关分析的方法和最小二乘法原理,解出了在倾斜特厚煤层水砂充填开采条件下的下山岩层移动角,边缘角,破坏角和最大下沉角与煤层倾角     

矿山塌陷区房屋移动可升降点式基础设计参数确定

由于矿山地下开采引起地表的不均匀变形(如水平拉伸、压缩、倾斜、曲率等),对建筑物基础产生附加作用力。论文分析了地下矿山开采对建筑物的影响,提出了移动可升降点式基础基本思想,确定了移动可升降点式基础的设计参数,此抗采动理论改善了传统的“条形基础抗采动房屋”的结构性能,使得建筑物能更有效地吸收和抵抗地表移动和变形,拓宽了地下开采后地面建筑物保护研究的思路。     

基于三维激光扫描的矿区建筑物变形监测与采动损害评估

针对传统测量方法提取矿区地表形变存在获取数据是离散、低密度,不能完整有效地对建筑物损坏等级进行评价等问题。拟提出基于三维激光扫描技术(3DLS)的矿区建筑物形变监测及采动损害评估方法研究。首先介绍了基于三维激光的建筑物变形监测精度设计方法及建筑物采动损害评估方法。其次构建了基于量子粒子群(QPSO)的三维激光标靶球拟合方法,并进行了精度分析。随后对淮南某矿区地表建筑物进行了多时段实时观测,并对矿区开采沉陷盆地建筑物的特征点进行形变信息提取。最后依据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设现压煤开采规程》对房屋的损坏等级进行了评价。结果表明：(1)QPSO算法应用于标靶球拟合具有一定的稳定性且其结果精度较高。(2)矿区地表建筑物的损坏等级与距开切眼的距离成正比,离开切眼越近,建筑物的损坏等级越高,同时其与工作面的掘进进度有关,随着工作面开采强度的提高,地表建筑物的损坏程度也随之提高。综上,应用三维激光扫描技术监测矿区地表建筑物的采动损害对矿区安全生产及评估有着指导性的意义,研究成果对附近矿区的地质环境灾害评估与防治具有重要的参考价值。     

厚松散层大采深下采煤地表移动规律研究

为研究淮南矿区巨厚松散层大采深下采煤地表移动规律,对松散层厚400 m、采深500 m的某矿11118工作面地表沉陷实测数据进行了分析,得出了厚松散层大采深下采煤地表移动静态、动态规律和地表移动参数.结果表明:淮南矿区厚松散层大采深下采煤地表下沉曲线具有走向、倾向的双向对称特征;走向边界角、上、下山边界角很小且三者相等为35°;地表移动盆地边界收敛缓慢,出现长距离缓慢下沉带,建筑物受损轻微;采空区上方地表下沉集中且地表移动变形值大,建筑物损坏严重;同等开采条件下,厚松散层下单工作面采煤地表采动程度较一般开采条件下高,易接近或达到充分采动状态.     

《矿山测量》2002年总目次

63题目期页 兖州矿区综放开采地表移动盆地特征分析…………1 5高层建筑沉降监测技术及应用研究…………………1 8多煤层条带开采地表移动变形规律的研究…………1 11高路基铁路下工作面开采实践……………… 42254 1 13谈“三下”采煤的行业管理…………………………1 15山区地面建筑物保护煤柱设计的探讨………………1 17矿井太原群灰岩岩溶水综合防治与利用……………1 20开滦钱家…     

南阳矿山区下开采地表移动变形规律研究

为研究南阳矿山区下开采地表移动变形规律,在3202工作面及3208工作面上方布置地表移动观测站,分析实测数据,得到地表移动变形特征及动态移动参数,并理论分析建筑物位于山区不同地貌特征点时受采动滑移影响。结果表明,南阳矿山区下开采与平原地区相比,地表移动规律整体上较为接近,因地形起伏变化,采动滑移对变形参量产生明显影响;该矿超前影响距为127 m,超前影响角为59.6°;位于山顶位置的建筑物相比谷底、山腰处受采动滑移影响较小,有利于建筑物的保护。     

密集建筑物下压煤开采及影响分析

通过对山东某矿地表密集建筑物压煤区开采条件及建筑物抗变形能力分析,提出了多个密集建筑物下压煤开采方案,采用概率积分法对开采方案进行了地表移动变形预计,并对建筑物损害程度进行了评估,通过综合对比分析,确定条带开采方案既能够满足地表变形要求,又能够有效保护地面建筑物安全,且经济、生态效益最优.     

用活动基础法保护采动建筑物可行性研究

1 引言地下煤层被采出后,采空区上方的地表产生移动和变形,这种移动和变形波及建筑物时,在建筑物上产生附加应力,致使建筑物受到不同程度的影响,甚至威胁建筑物的安全和使用。为了保护建筑物免受地下开采的影响和危害,国内外一些专家、学者经过研究、实践,提出了很多保护建筑物免遭损坏的开采工艺措施和结构保护措施。本文介绍了采用活动基础法保护采动建筑物。其原理可靠、结构简单、调整安全,既能吸收水平变形,又能消除曲率变形,也能防止倾斜变形对建筑物的影响,     

煤矿区地表沉陷速度剖面线计算软件开发

煤矿区地表沉陷规律一般采用地表下沉、水平移动、地表倾斜、曲率和地表水平变形等5个指标来描述和分析。随着煤矿高效开采的发展,工作面快速开采可导致地表沉陷的速度快,给地表受护对象带来严重损坏,但缺乏利用"地表沉陷速度"作为参数进行分析研究。在对"地表沉陷速度"定义的基础上,以此为软件开发的数学模型,进行了煤矿区地表沉陷速度剖面线计算的软件开发,给出了软件的一些功能和应用。该软件的开发为矿区地表沉陷速度规律的研究提供了方便。     

金辛达煤业201工作面地表岩移规律实测研究

为有效地保护地表建筑物免受破坏,获取矿区地表的移动变形规律,合理地留设矿区建筑物保护煤柱,本文以金辛达煤业201工作面为研究背景,详细叙述了地表位移观测站的设置和观测方法,实测出该工作面对应地表岩层的移动下沉量,总结出矿区地表及岩层的移动变形规律及特征。实践表明,201工作面地表走向最大下沉量为431 mm,倾向最大下沉量为432 mm,2～3月后下沉量稳定,说明201工作面开采对地表无明显影响。