辽源煤矿采空区重力异常解释研究

地下采空区对于城市安全是一个潜在的地质灾害,因此需探明其具体的位置、深度和分布范围,为煤矿采空区的土地综合规划和开发提供科学依据。辽源煤矿位于吉林省东南部,其煤层开采殆尽,遗留下大量的采空区,且大多分布于市区范围内。煤矿采空区的密度小于围岩的密度,因此会产生一定的负重力异常。针对该区微重力测量结果,首先采用小子域滤波法进行场分离,然后采用边界识别和聚焦反演方法获得采空区的分布。结果表明,微重力测量结合有效的处理与解释方法,可实现采空区具体分布范围的圈定。     

瞬变电磁法在煤矿采空区的应用研究

介绍了瞬变电磁法探测采空区的基本原理.对煤矿采空区傲了正演模型,得出的异常响应对实际的资料解释有很大的指导意义.根据采空区的地球物理特征,通过分析多道电压感应剖面图和视电阻率拟断面图,可以准确的探测出采空区的位置.以山西灵石采空区为例介绍了瞬变电磁技术在煤矿采空区的应用及取得良好的效果.     

分布式高密度电法在浅埋采空区调查中的应用

分布式高密度电法实现了小点距、长排列的任意电极组合模式,在确保高分辨率的前提下,可以达到提高探测深度的目的。介绍该方法在浅埋采空区调查中的应用过程,即首先建立起不同介质充填采空区的异常响应模型,然后对采空区异常进行正确地识别和划分。为了建立异常响应模型,我们需要对采空区进行资料收集与地质调查、合理布置剖面、优化电极的排列组合方式、正确地选择采集方法,以及在标准剖面和已知采空区上进行测试等工作。本文还展示了分布式高密度电法在浅埋采空区的调查中的应用实例。分析结果表明,该方法是浅埋采空区调查的非常有效的物探方法。     

α卡法和高密度电法在采空区探测中的应用

在治理采空区塌陷等地质灾害时,采空区位置的探测显得尤为重要。根据采空区和围岩间的导电性差异,结合地质资料,采用α卡法和高密度电法相结合的综合地球物理勘探方法,开展采空区位置的探测研究。研究表明:未充水的采空区出现α射线强度脉冲读数和视电阻率异常高值是探测采空区的地球物理前提条件;利用α卡法和高密度电法相结合的手段对采空区进行探测,效果良好,结论可靠。     

天然场源面波与高密度电法在地面塌陷勘察中的应用

地面塌陷对工程建设危害重大,查明地面塌陷的成因是工程治理的基础。为查明长沙城郊某地面塌陷区的范围、发育形态和规模,联合应用了天然场源面波法和高密度电法。成果经钻探验证表明:天然场源面波法和高密度电法反映的结果具有较好的一致性;天然场源面波能更精细地查明引起塌陷的采空区异常范围和埋深;高密度电法能更全面地揭露塌陷区地下采空区发育形态;采用两种方法进行地面塌陷勘察能取得更全面的成果。     

基于Rough set的采空区地面塌陷危险性评价

为掌握各因素对采空区地面塌陷危险性评价的不同影响以及部分因素之间存在的联系,采用Rough set理论对采空区地面塌陷危险性进行评价。该理论具有强大的数据挖掘和知识发现能力,把属性集合中的相关性弱以及重要性差的属性删除,从而能构建相对客观可靠的评价模型。以平煤八矿采空区地面塌陷为例,根据野外调查资料,对其采空区地面塌陷进行危险性评价,结果与实际调查情况基本吻合,表明Rough set理论在评价采空区地面塌陷危险性方面是适用的。     

采空区对地表建筑物的影响分析及防治对策研究

结合平顶山矿区的实际情况采用模拟试验分析了采空区建筑变形破坏的特点,提出了采空区地面塌陷及上部建筑物变形破坏两者相结合的防治措施.     

瞬变电磁法及高密度电法在采空区探测中的应用

采空区的存在严重威胁着人们正常的生产生活,为了防止采空区塌陷引起地面塌陷、房屋断裂等,必须在建设之前查明采空区的范围及塌陷密实程度,采用瞬变电磁法与高密度电法在测区内进行综合探测。本文介绍了瞬变电磁法和高密度电法的基本原理和数据处理流程,通过实例探讨了两种方法在采空区中的探测效果。     

微重力与微重力梯度异常的广义逆综合反演

将微重力异常与微重力梯度异常同时代入广义逆反演过程中，不需进行人为约束，在微重力异常和微重力梯度异常分别得到拟合的前提下，自动地综合修改模型参数，不仅其反演结果的多解性大大减少，而且其收敛速度比单一异常反演的收敛速度快；此外，综合反演还能使短剖面的异常对复杂地质体的反演成为可能。广义逆综合反演的基本原理可推广应用到其它地球物理方法中去。     

Tsikl-7瞬变电磁系统在宝日希勒露天矿采空区探测中的应用

应用Tsikl -7瞬变电磁系统对宝日希勒露天矿测区内采空区的分布情况进行了勘探,确定了采空区的分布范围并提供钻探位置.矿方对探测成果进行验证,并在打钻位置予以爆破,地表均有采空区塌陷.验证结果表明应用Tsikl -7瞬变电磁系统并选取合理的施工参数能有效探查该露天矿采空区的分布范围,有力地指导露天矿回采剥离工作的顺利...     

宋家坡铜矿南区复杂矿体开采方案研究

宋家坡铜矿南部矿区因前期民采,1 300 m以上分布着形状较为复杂的采空区,地表上部有某乡镇公路穿过,地下矿石开采严重威胁到公路运输安全.在现场调查和实验基础上,研究提出了三个开采方案.采用三维有限元,对各回采方案的应力、安全率和塑性区分布进行分析和比较,研究提出了相应的控制措施,推荐了最优的回采方案.提出留矿石顶柱和嗣后充填等方法保持采空区和地表公路稳定性.结果表明：嗣后充填可有效减少上覆岩层应力集中和位移.方案已应用于矿山生产实践,并取得了较好的应用效果.     

浅部采空区地基处理方法的研究及其在工程上的应用

通过对采空区煤层顶板塌落松散岩土体工程性质的分析，从技术和经济等角度出发，对桩基及渗透式注浆、浆柱式注浆等几种采空区处理方法的机理及其适应范围进行分析，并结合工程实例，选用渗透式注浆进行采空区地基处理。加固后的工程表明，地基强度得到明显改善，能够满足上部岩土体及拟建高层建筑物对其强度、压缩变形的要求。     

Time function of surface subsidence based on Harris model in mined-out area

The surface subsidence is a common environmental hazard in mined-out area. Based on careful analysis of the regularity of surface subsidence in mined-out area, we proposed a new time function based on Harris curve model in consideration of the shortage of current surface subsidence time functions. By analyzing the characteristics of the new time function, we found that it could meet the dynamic process, the velocity change process and the acceleration change process during surface subsidence. Then its rationality had been verified through project cases. The results show that the proposed time function model can give a good reflection of the regularity of surface subsidence in mined-out area and can accurately predict surface subsidence. And the prediction data of the model are a little greater than measured data on condition of proper measured data quantity, which is safety in the engineering. This model provides a new method for the analysis of surface subsidence in mined-out area and reference for future prediction, and it is valuable to engineering application.     

煤矿采空区探测的几种工程物探方法的应用

采空区的存在对煤矿区生产、人民财产安全和工程建设造成极大的安全隐患。有效的探测采空区成为解决上述问题的关键。本文从采空区地球物理特征入手,分析浅层地震法、探地雷达法和可控源音频大地电磁测深法对采空区的探测原理。浅层地震法可以连续测量,查明埋深较大目标体;探地雷达法对浅层目标体探测精度高、效率高而且对目标体无损害;可控源音频大地探测法对于采空区积水探测效果极佳,探测深度也比较大。文章通过工程实例证明了三种方法可以有效地实现对采空区的探测,并且每种方法各有优缺点,为进行煤矿采空区的探测提供一定的借鉴经验。     

Instability identification on large scale underground mined-out area in the metal mine based on the improved FRBFNN

To identify the instability on large scale underground mined-out area in the metal mine effectively, the parameters of radial basis function were determined through clustering method and the improved fuzzy radial basis function neural network (FRBFNN) model of instability identification model about large scale underground mined-out area in the metal mine was built. The improved FRBFNN model was trained and tested. The results show that the improved FRBFNN model has high training accuracy and generalization ability. Parameters such as pillar area ratio, filling level and the value of rock quality designation have strong influence on instability of large scale underground mined-out area. Correctness of analysis about the improved FRBFNN model was proved by the practical application results about instability discrimination of surrounding rock in large-scale underground mined-out area of a metal mine in south China.     

Field Investigation and FEM Analysis of Ground Subsidence in a Chinese Underground Gold Mine

Ground subsidence in a Chinese underground gold mine is remarkable. To find out reasons and regularities of the subsidence, following research work was carried out: (1) systemetical investigations of engineering geological conditions, including in situ stress sta- te, locstion and size of old river beds, ponds and unfilled mined-out areas, (2) in situ monitoring of strata movement by multi-point ex tensometers in 3 vertical boreholes; (3) FEM (Finite Element Method) analysis to study the relationship between the ground subsidence and mining excavation, especially to inspect the influence of unfilled mined-out areas at shallow depth on the subsidence. Based on the research results, measures to control the ground subsidence and to prevent buildings from damage are provided.     

破碎围岩巷道支护技术研究及工程应用

以平煤六矿新建斜井巷道穿越采空区为工程背景,采用数值计算分析、现场监测等方法研究了采空区覆岩破断及其矿压显现特征。针对斜井穿越采空区段围岩破碎的特点,提出了金属网+全断面U型钢+反底拱连锁梁+浇筑混凝土+壁后注浆的支护方案,其通过"双壳支护"形成的内外承载结构能在很大程度上提高采空区破碎岩体的整体性。现场监测表明:斜井穿越采空区段巷道两帮的移近量为26 mm,顶底板移近量为47 mm,达到了有效控制巷道围岩变形的目的。     

冻结法凿井冻结壁内外部冻胀力的工程实测及分析

在郭屯矿、郓城矿冻结法凿井过程中,开展了冻结壁内、外部水平地压的现场实测研究.结果表明:地层冻结过程中,冻结壁内、外部产生了极其显著的水平冻胀力;最大冻胀力达到初始水平地压的0.8～1.23倍,普遍介于0.9～1.1倍之间;导致冻结壁外载最大达到甚至超过初始水平地压的2倍.井筒掘进过程中,冻胀力发生了不同程度的释放,冻结壁外部残余冻胀力约为最大冻胀力的0.45～0.60倍,使冻结壁外载约为初始水平地压的1.5倍.冻胀力的积聚与释放,加剧了井筒掘砌过程中冻结管与冻结壁的受力与变形,并使冻结压力接近甚至超过初始水平地压,是威胁冻结凿井安全的关键因素.     

综合物探在山西省某煤矿采空区探测中的应用

为充分发挥物探方法在探测地下采空区的优势,查明山西省灵石县英武乡某煤矿地下采空区分布。根据测区场地条件,本文提出了地震勘探和氡气测量相结合的综合物探方法,利用反射波地震勘探的多次覆盖技术具有较高的探测精度,既能准确查明地下采空区分布的优势,又可弥补氡异常无法判断裂隙带产状及其地下延伸情况的不足;利用氡气测量受地形影响小、可准确圈定采空区边界和断裂构造位置的优势等优点,既可对地震勘探成果起到佐证作用,又可避免或减少其多解性。从而实现两种物探方法的优势互补作用,取得了较好的探测效果,该组合模式可为同类场地条件下探测地下煤层采空区提供有意义的借鉴。     

高密度电阻率法在采空区探测中的应用

简述了高密度电阻率法的基本原理和资料解释分析的方法.高密度电阻率法是一种具有成本低、效率高、采集信息丰富并且探测精度高的地球物理探测技术.采用高密度电阻率法,结合全站仪测量空间坐标数据进行地形校正,针对采空区的复杂状况,选用不同的极距,在复杂的采空区地表布设了5条测线,完成了3 679个测点的测量.结合测区地质状况和异常的特殊形态,通过数据处理,确定了采空区的分布位置,取得了良好的探测效果,证明了高密度电阻率法在当今工程地质勘察中具有很大的优势.