注浆材料力学参数对采空区地表沉陷治理效果的影响

为研究复杂三维地质条件下采空区注浆材料的摩尔库仑力学参数对地表沉陷治理效果的影响,建立了复杂的三维地质模型。基于正交试验设计了25组注浆材料充填采空区,将地表减沉率作为考察指标。在FLAC3D的有限差分程序中分别对这25组充填方案进行数值计算,结果表明:充填注浆后减沉率与各因素之间存在正比关系,弹性模量对注浆后地表减沉率影响最为显著。     

公路桥梁下伏采空区处治施工技术研究

公路穿越煤矿采空区是山西省国道307、207线阳泉市绕城改线工程建设中遇到的技术难题之一,其直接影响工程建设及运营,尤以桥梁下伏采空区影响最大。通过对采空区采用地表全充填压力注浆法进行处治,经检测合格,满足了公路桥梁建设及运营要求。     

地表荷载作用下老采空区稳定性研究及治理效果分析

进行了采空区覆岩三带范围计算和地表移动延续时间效应分析,对采空区稳定性进行了初步评价。对南马圈矿和民采矿不同开采深度采矿运用MIDAS软件分阶段进行模拟,探讨采空区地表、覆岩和围岩水平位移、竖直沉降的变化规律;模拟采空区上方建筑物在地表不同位置施加以大小不同的荷载,分析其变化规律。采用全部充填注浆法、局部减跨支撑法、构筑隔离岩板法、独立生根浆柱法处治采空区,对冒落带和裂隙带注浆作了一定的探索和分析。应用XBHV-10型钢尺沉降仪进行现场监测,并对相关监测结果进行了统计分析。     

特殊膏体材料充填对开采沉陷控制的数值分析

提高充填体接顶率和减小充填体压缩量是控制地表沉陷的关键因素。针对此因素,通过数值模拟详细比较了垮落开采和具有膨胀特性的膏体材料充填开采下地表及顶板的移动变形,并分析了不同方案下围岩的稳定性。结果表明,采空区未充填时,表征地表移动变形的各指标均超过建筑物I级破坏允许值,并且顶、底板出现严重的拉伸、剪切破坏。各充填方案中,随着膏体材料中膨润土含量的增加,充填对地表沉陷及顶、底板变形的控制效果呈现先增强后减弱的趋势。当膨润土与水泥质量之比为40%时,地表最大下沉值、倾斜值和水平变形值均最小,岩层移动和地表沉陷控制效果良好。     

下伏采空区隧道整体稳定性的三维有限元数值模拟分析

山西某隧道下伏两层采空区,虽经注浆充填,但上覆岩体变形已经发生,为了研究两层采空区的叠置效应对隧道整体稳定性的影响,采用三维有限元法模拟了该两层煤矿开采及充填过程,得出其上覆岩体在采空后的变形移动特征及应力场的分布和采空区充填后的地表残余变形。通过对模拟结果的分析,结合钻孔及物探资料,划分了其覆岩垂直变形带,从而确定复式采空区覆岩变形带与隧道的空间几何关系,据此分析评价该隧道的整体稳定性,经验证所得评价结果可作为指导隧道开挖施工的依据。     

广西盘龙铅锌矿多中段层叠采空区尾砂胶结充填法的应用

全尾砂干排胶结充填法,其充填系统由四条生产线组成：①尾砂干排处理及输送线;②水泥输送线;③供水线;④充填料浆制备及料浆输送线。充填原料主要是尾砂、水泥（添加和易剂）、水,采用螺旋计量秤自动化计量配比,通过双轴搅拌机与高效活化搅拌机组成的两级搅拌形成高质量的充填料浆。充填料浆由料浆输送线和充填钻孔输送至充填区,完成充填工作。经过对采空区的充填处理能够有效遏制因采空区引发的大面积冒顶、片帮、地表下沉等重特大安全事故的发生,消除重大事故隐患,实现金属非金属地下矿山安全生产。     

矿用高水速凝材料结石体材料强度特征的试验研究

高水速凝材料作为一种广泛应用于各种工程实践,特别是矿山采空区充填、巷道支护、隧道塌方充填的新型材料,其物理力学性质越来越受到人们的重视,当其作为充填支护材料时,对其强度特征的研究显得至关重要。同时,当该材料用于采空区充填防止地表沉陷时,由于服务时间长,可能导致材料的长时流变问题,因此研究高水材料结石体强度特征的时间效应是十分必要的。通过研究高水速凝材料强度特征研究,确切掌握强度特征随时间变化的关系。     

高速公路下伏采空区处治方案比选研究

对高速公路下伏采空区的治理,目前主要以注浆充填法为主。由于采空区充填量非常大,在保证工程要求的前提下,原则上应采用尽量廉价的充填材料。文章结合榆神高速公路所处地区的实际情况,针对下伏采空区处理,对比分析了水泥砂浆充填、水砂法充填、风积沙充填三种方案的充填成本及可行性。     

破碎围岩矿体开采过程稳定性数值分析

矿山开采时,不同的施工工艺会形成不同程度的采空区和崩落空区,可能引起地表开裂和下沉,导致地面建筑物陷落、倒塌及矿区地震等严重地质灾害。分别对岷县寨上金矿采场采用充填采矿法和空场采矿法,借助ANSYS有限元计算软件进行数值模拟,确定最佳的施工方案。计算结果表明：充填采矿法可以有效减少采场地压,支撑围岩,减缓栗后空区围岩的移动和破坏。     

铁矿开采对高压线路塔基变形影响数值模拟研究

为了研究铁矿未来采空区对高压线路塔基变形影响,采用FLAC3D软件,对铁矿充填开采过程进行了数值模拟,结果表明:因地下开采引起的最大地表位移在矿体两端移动范围边界附近,地表水平变形趋势为两侧向中间移动,在矿体两端移动范围内呈现对称分布,整个开采过程发生的向左、向右水平位移最大值均在20 mm左右,对塔基变形及位移影响甚微。     

注浆法在采空区地基处理工程中的应用

在老采空区场地修建建筑物时,为避免发生地面塌陷、建筑物沉降、开裂,甚至倾斜、倒塌等问题,需要对采空区地基进行加固处理.本文通过注浆法处理采空区地基工程实例,介绍了采空区地基注浆施工工艺、施工控制要点、常见问题及解决方法.采用压水试验、孔间CT等方法对注浆效果检验,注浆后钻孔压水试验稳定流量均小于50 L/min,地层岩...     

土压平衡盾构掘进地表沉降规律及控制方法

对采用盾构法施工引起地表沉降的一般规律及类型进行了介绍,阐述了地面沉降产生的原因和机理,并对地面沉降量的大小,分布及具体控制方法作了说明,以期指导实践。     

The influence of an abandoned goaf on surface subsidence in an adjacent working coal face: a prediction method

Historical global coal resource exploitation has resulted in goaf abandonment at most mines, which, during the life of the mine, exerts a strong influence on the ability to exploit new working faces adjacent to any abandoned goaf. Thus, the distribution law of the surface subsidence basin above the new working face differs from the general law. Given the lack of research on this distribution law, this study uses a similar material simulation method to examine the influencing mechanism(s) of abandoned goafs on the subsidence basin in the same coal seam. Synthetic aperture radar (SAR) monitoring results of the 9310 working face in the Nan Tun coal mine, Yanzhou, China, are used to verify analytical results, followed by numerical simulation to study the influence of the abandoned goaf on the subsidence basin. Finally, to accurately predict surface subsidence influenced by the abandoned goaf, inflection point deviations are selected and discussed in terms of the probability integral method. This allows for prediction of the distribution of the surface subsidence basin, and moreover, the predicted results are found to be consistent with the SAR monitoring results when the derivation of inflection points is revised.     

高密度电法探测地下采空区应用研究

指出地下采空区引起的地面沉陷是工程建设的隐患,阐述了高密度电阻率方法探测地下采空区的应用方法,通过工程实例证明,该方法可有效地查明地下采空区的埋深及分布范围,为相关的设计提供可靠依据.     

最终沉降预测计算在工程中的应用探讨

建筑物工程监测“影响建筑物”沉降有助于了解其沉降发展状况,对其自身安全进行监视。而对“被影响建筑物”沉降进行监测,有助于了解其受影响程度和有无病害等。文中主要探讨由观测得到的沉降数据进行最终沉降预测的计算,并由此判断建筑物的沉降是否满足设计要求,并由此为相同地基条件下的建筑物设计提供可靠数据资料。     

Numerical model of surface subsidence during subway tunneling

Results are presented for modeling of surface subsidence resulting from boring operations for construction of the U-8-Nord subway line in Munich. Measurements of surface subsidence on completion of tunneling operations served as verification for the model. A soil-behavior model, describing most reliably the subsidence of the ground surface during tunneling was selected. Factors controlling surface subsidence were determined.     

软土地层盾构施工地表沉降分析及控制措施

通过对上海地铁软土地层盾构施工引起的地层变形原因和机理进行分析,结合派克公式对地层变形进行计算,引出地层损失率作为沉降控制标准,并提出了软土地层盾构施工地层损失控制技术要点,以减小施工对环境的影响。     

基于高分影像数据的采空区塌陷发展与治理研究——以邳州某石膏矿塌陷集中区为例

采空塌陷是苏北地区石膏矿产区最主要的地质灾害隐患,采空塌陷毁坏耕地和村庄,对矿区内人民生命财产安全造成危害。在以往地质工作的基础上,结合四期高分辨率遥感影像,采用ArcGIS平台人机交互的解译方法,查明了研究区内因石膏矿开采引发的采空塌陷特征、历年采空塌陷区面积、治理面积变化情况及发展趋势,分析其治理方式和治理效果,并提出存在问题和防治建议。     

北京门头沟新城建设场地小窑采空区探测及稳定性分析

本文以门头沟新城建设场地小窑采空区为研究区,在以地震勘探和高密度电阻率测试两种地球物理探测手段圈定采空区空间范围的同时,进一步采用钻探手段精准确定场地采空区分布范围。在此基础上,根据采空区沉陷变形计算理论和场地地基内力计算原理,对门头沟新城采空区场地的稳定性进行了分析和评价。研究结果表明：场地东北角及西南角局部区域有诱发地面塌陷的可能性;其它区域由拟建建筑引起的附加应力,使该区域采空变形的可能性增加,但因采空区埋深相对较大,附加应力影响范围有限,诱发地面塌陷的可能性较小。研究成果可为后续工作及类似项目提供参考。