采煤沉陷区建设用地综合治理成套技术及应用

以淮北矿业集团拟建办公中心在采煤沉陷区进行建设为例,提出了针对老采空区的综合勘察技术;基于老采空区残余空间、破裂岩体裂隙分布规律、建筑荷载作用下老采空区的变形破坏规律及地表变形的时间效应,提出了采煤沉陷区建设用地地基稳定性评价方法;基于工程实践,提出了老采空区注浆治理的设计和检测方法,并初步形成老采空区治理效果检验标准;最终形成了包括老采空区勘察技术、采煤沉陷区地基稳定性评价技术、老采空区注浆治理技术、注浆效果检测及后评价技术的采煤沉陷区建设用地综合治理成套技术。该技术的应用为采煤沉陷区土地资源利用提供了新途径。     

沉陷区地基稳定性评价机理及基于C#的软件开发与应用

在采煤沉陷区兴建建筑物,涉及到建筑物地基的长期安全稳定性,需要对沉陷区空间的稳定性进行分析、评价。文章分析了附加应力分析法在沉陷区地基空间稳定性评价的基本原理,探寻出矩形建筑物附加应力的分布规律,为拟建建筑物的尺寸选择提供了理论依据。根据附加应力分析法的基本原理,应用C#语言对采煤沉陷区空间稳定性评价与分析进行了程序设计与编写,实现了计算机对采煤沉陷区地基空间稳定性的评价与分析,为采煤沉陷区的地基空间稳定性评价问题提出了新思路,使得采煤沉陷区地基空间稳定性评价更科学、准确、便捷,为煤矿沉陷区兴建建筑物奠定了技术基础。     

我国采煤沉陷区建筑利用关键技术及展望

采煤沉陷区建筑利用是解决资源城市转型发展用地和沉陷区村庄搬迁选址土地资源短缺难题的重要途径。系统进行采煤沉陷区情况调研、城镇建设建筑利用需求分析和工程发展历程回顾总结。归纳采煤沉陷区建筑利用关键技术,首先凝练提出采空区精准勘察的多种物探勘察、钻探勘察、钻孔彩色电视和三维激光扫描等技术,并给出了5种物探方法适用条件;通过整体分析评价技术中采动空间和采动时间稳定性问题,并基于场地稳定性、地基稳定性评价判据提出了工程建设5种(不适宜作地基的区域、暂不适宜作地基的区域、要求井下采空区处理的区域、可作地基的区域和推荐作地基的区域)适宜性分类;总结列出采空区加固治理与地面建筑抗变形结构设计的井上下措施及其关键技术;最后,针对采煤沉陷区城镇建设中建筑利用技术难题和不足,提出加强采煤沉陷区城镇建设和建筑利用的空间整体规划统筹引领作用,提升采空区精准勘探和地基加固治理技术装备水平,拓展移动期后采空区残余移动变形时空规律研究,加强采空区与建筑结构变形协同作用机理和效果优化研究,加强建设场地和建(构)筑物监测监控技术装备研发等今后研究发展方向,为推动采煤沉陷区城镇化建设科学研究与工程实践发展提供借鉴和参考。     

采煤沉陷区建筑地基稳定性分析方法对比研究

近年采煤沉陷区土地被广泛用作建设用地,建筑地基的稳定性直接决定沉陷区新建建筑物的可行性,而稳定性分析方法的选取是建筑地基稳定性分析的重要一环。为筛选出适用于采煤沉陷区建筑地基稳定性分析的最优方法,以淮北中湖采煤沉陷区为研究对象,针对沉陷区新建建筑物的地基稳定性分析问题,探讨了影响地基稳定性的主要因素,总结了地基稳定的评价标准,分别使用概率积分法、力学解析法和经验公式法对研究区地基进行了稳定性分析,并综合分析过程中的工作量、准确性、适用条件和模型构建因素对各方法进行了对比分析,指出了采煤沉陷区建筑地基稳定性分析的最适方法。研究表明：经验公式法在实际的地基稳定性分析中工作量小、准确性高、适用性强,模型可调性高,更适用于采煤沉陷区建筑地基稳定性分析的实际工程应用,力学解析法其次,概率积分法再次;概率积分法、力学解析法和经验公式法对研究区的地基稳定性评价结果与工程实际基本一致,研究区地基处于稳定状态;概率积分法实现了研究区未来十年的地表残余变形预计,今后研究区仍处于缓慢移动的状态,最大残余下沉量441 mm,最大残余倾斜1.6 mm/m,最大残余曲率0.02 mm/m²,...     

采煤塌陷区土地建筑利用技术与工程应用

我国采煤塌陷区土地量大面广利用率低,加大对采煤塌陷区土地利用具有重要意义。为科学评估采煤塌陷区土地建筑利用的可行性和适宜性,采用理论计算和工程验证方法研究了塌陷区建筑地基的稳定性。在充分分析研究区下方老采空区特征和分布情况的基础上,采用概率积分法并选择合理的残余沉陷预计参数计算了该区地表后期的残余沉陷变形。采用地基附加应力法计算了新建建筑荷载在采空区上方地层中的影响深度,通过对比其与垮落裂隙带高度的空间位置关系来定量评价老采空区地基稳定性,并综合考虑地表倾斜变形指标确定建筑物高度。为确保建筑物安全使用,提出了基于地表残余沉陷变形的建筑物抗变形措施。研究表明：研究区后期将承受Ⅰ级残余沉陷变形,新建建筑荷载影响深度不会波及到垮落裂隙带范围,不会导致老采空区“活化”,实践效果验证了评价结论的可靠性;对采煤塌陷区进行工程建设利用和商业开发具有可行性,可以有效利用塌陷区废弃土地资源,生态效益和社会效益良好。     

高层建筑物抗地表倾斜变形影响能力的初步分析

初步对采煤沉陷区的高层建筑物抗倾斜影响能力进行了分析,得出了采煤沉陷区高层建筑物允许的地表倾斜变形参考值,对采煤沉陷区治理和地基稳定性评价有一定的借鉴意义。     

采煤沉陷区建设光伏电站地基稳定性分析

光伏电站占地面积大,升压站设备对地表变形比较敏感,在采煤沉陷区上进行建设需要进行科学的分析和评估。文中对老采空区上建设光伏电站进行了地基稳定性评价,为今后在采煤沉陷区建设光伏电站提供了参考。     

煤矿采空沉陷区地面稳定性评价研究

通过对影响煤矿采空沉陷区地面稳定性的时间因素和空间因素的综合分析,提出了煤矿采空沉陷区地面稳定性评价分区方法,根据不同的稳定状态在空间上可将煤矿采空沉陷区地面分为稳定区、暂时稳定区、不稳定区3个区域。在治理工作实施之前,应对采空沉陷区地面进行稳定性评价,对于不同地面稳定性等级的区域,应根据其稳定状态采取不同的治理对策。     

采煤沉陷区稳定性综合评价指标体系的建立

采煤沉陷区稳定性综合评价涉及多方面影响因素,要实现对采煤沉陷区稳定性全面、客观的评价,首先要建立一套综合评价指标体系.本文提出了采煤沉陷区稳定性综合评价指标体系的建立原则,在分析采煤沉陷区影响因素的基础上,构建了采煤沉陷区稳定性综合评价指标体系,并对每个指标进行了详细的阐述.建立的指标体系,为采煤沉陷区稳定性的全面分析和综合评价奠定了基础.     

采煤塌陷区土地建筑利用技术与工程应用

我国采煤塌陷区土地量大面广利用率低,加大对采煤塌陷区土地利用具有重要意义。为科学评估采煤塌陷区土地建筑利用的可行性和适宜性,采用理论计算和工程验证方法研究了塌陷区建筑地基的稳定性。在充分分析研究区下方老采空区特征和分布情况的基础上,采用概率积分法并选择合理的残余沉陷预计参数计算了该区地表后期的残余沉陷变形。采用地基附加应力法计算了新建建筑荷载在采空区上方地层中的影响深度,通过对比其与垮落裂隙带高度的空间位置关系来定量评价老采空区地基稳定性,并综合考虑地表倾斜变形指标确定建筑物高度。为确保建筑物安全使用,提出了基于地表残余沉陷变形的建筑物抗变形措施。研究表明：研究区后期将承受Ⅰ级残余沉陷变形,新建建筑荷载影响深度不会波及到垮落裂隙带范围,不会导致老采空区“活化”,实践效果验证了评价结论的可靠性;对采煤塌陷区进行工程建设利用和商业开发具有可行性,可以有效利用塌陷区废弃土地资源,生态效益和社会效益良好。     

采煤沉降区建筑结构稳定性分析

采煤沉降区面积较大或建筑平面面积较大时,建筑结构稳定性分析结果往往不准确,设计了一种新的采煤沉降区建筑结构稳定性分析方法。通过多源SAR数据融合,实现采煤沉降区的建筑地面监测,构建采煤沉降区的建筑结构有限元计算模型;通过有限元分析法实施建筑结构数值模拟,对建筑地基在建筑荷载作用下的土体空间实施受力分析,获取地基沉降和变形情况;通过模拟沉降区建筑结构应力场特征分析采煤沉降区的建筑结构稳定性。测试结果表明,设计方法的模拟准确度较高,且计算性能比较优越,能够满足设计需求。     

FLAC在老采空区地基稳定性评价中的应用研究

以皖北某矿老采空区上方地基稳定性评价为例,研究了应用FLAC进行老采空区地基稳定性评价的过程与方法。研究表明,使用FLAC模拟老采空区地表移动和变形必须对岩层参数进行修正。模拟计算结果显示,老采空区地表残余移动变形与一般开采条件下主断面地表移动和变形具有相同的分布规律,在载荷作用下,地表移动和变形的大小范围均增大,该区域地表残余移动变形不会影响新建建筑物的安全使用。     

煤矿采空区勘察与地基稳定性评估技术及其工程实践

从煤矿采空沉陷区利用的必要性出发,介绍了煤矿采空区勘察技术和稳定性评估内容;提出了物探3种常用方法的应用条件和钻探中的技术要求;通过覆岩裂缝带高度与荷载影响深度计算,系统地研究地基空间可靠性;分析了地表移动期和地表残余移动变形,给出了适宜建设的时间建议和稳定性评估标准;提出了采空区地基的5个分区方案;介绍了煤矿采空区勘察和地基稳定性评估技术范例,旨在为采空区规划利用提供参考。     

陕北矿区煤层稳定性及环境治理技术研究

研究陕北矿区煤层稳定性及环境治理技术,为煤矿开采过程中地质因素导致的开采难度提供指导并改善陕北区域生态环境污染情况。以陕北榆林市某煤矿作为研究对象,针对该地区可采煤层使用定性评价方法评价该煤层的稳定性,为提升评价结果客观性,进一步使用定量评价方法分析煤层稳定性。分析结果显示煤层5和煤层3-2属于稳定性煤层,而煤层2属于较稳定煤层,开采前景良好。针对研究区域存在的水污染、生态污染、固体材料污染等情况,提出合理污水处理、生态种植、矸石处理等治理技术,合理治理该研究区域由于煤矿开采造成的环境污染问题。     

Deformation of mining caving zone grouting compound rock under overlying strata pressure

To solve the problem of surface subsidence caused by mining, the main method is to reasonably process coal mining space. “Mining caving zone high-pressure grouting pulverized coal ash hydromass controlling roof and overlying strata movement” technology is one of processing methods. After grouting pulverized coal ash hydromass in mining caving zone, formed one kind of special material which is used to support roof and effectively control the subsidence of overlying strata. For the accurate calculation of roof mining subsidence at grouting state, based on the characteristics of such materials, established its constitutive equation based on certain assumptions, gave deformation calculation method when the compound rock supports overlying strata, lay foundation for the actual calculation of subsidence of overlying strata after grouting and the promotion of mining caving zone grouting technology.     

煤矿塌陷区岩体变形稳定性研究

为了确保煤矿开采的安全,对煤矿塌陷区岩体变形稳定性进行研究。以具体的煤矿塌陷区为研究对象,分析了实验设备,主要包含压力机、自动采集系统与反力装置,并提出模拟开挖步骤与破坏机理分析过程。稳定性研究结果表明,当采空区长度超过28 m时,纵向位移增加,地面垂直位移随深度增大而减小;上采范围为200~270 m时,对岩体变形的控制难度加大,极易出现不稳定现象;顶部荷载在0.33 MPa之前,顶部测点、底测点及左测点的总位移无明显变化,而0.33 MPa以上时,总位移差异较大。