预测地表与岩层移动变形的数学模型

给出了实用“三下”采煤DMBC软件的计算机模拟预测数学模型和有关参数的确定方法，并对其实用性进行了论证评价，表明这种数学模型适应矿井实际开采情况，预测，预测准度高，应用方便。     

用计算机进行地表和岩层移动变形的计算

1 前言计算地表各点下沉和水平移动以及倾斜、曲率、拉伸和压缩等的岩体动态变形,一般要求确定影响系数。积分格网法既费工又费时,因此,采用先进的计算技术进行岩体动态分析和预计已成为急待解决的问题。加之井下和露天开采对地表影响的不断加大,进一步证实了这种必要性。由地下采动而引起的移动和变形及其影响系数的计算方法和软件系统,编制的GEKAN计算程序为本文探讨的对象,并推荐使用。 2 GEKAN程序 2.1 岩体移动/变形概述 GEKAN程序以克诺特的岩体的动态计算法为基础。这是一种利用移动和变形函数关系的方法。     

地表和岩层变形与工作面推进速度的关系

以现场实测和相似材料模拟实验资料为基础，采用连续介质力学的方法，对开采层上覆财层和地表的移动变形与开采工作面推进速度的关系进行研究了。得出其间的动态关系方程。     

开采引起岩层及地表移动的不对称性问题

在调查研究井下开采引起的地表及岩层变形时,很明显地可以看出其变形的不对称现象。还可看出,这种不对称不仅仅是由于岩层倾斜所引起的,而且在开采水平矿层时也有同样的不对称现象。地表及岩层移动观测结果表明,在采区开采不断进行的动态过程中,也产生这种上覆岩层和地表移动变形的不对称现象。我们知道,按照经典的而又是常用的“影响函数理论”,假设开采水平沉积的单元矿层时,所引起的单元下沉盆地可用下式确定:     

某金矿岩层与地表移动规律及其与地下采矿的关系

采用现场工程地质,水文地质调查,垂直钻孔多点位移计现场监测和有限元数值模拟相结合的方法,对某金矿地表及岩层移动规律及其主要影响因素进行了分析,研究,得出的结论是：浅部未充填采空区对地表沉降和变形起控制作用,而深部采矿活动对其影响较小。     

地表和岩层变形预计的理论方法（下）

五、祖定沉降盆地的位移 1.沉降盆地剖面边缘区的位移平面问题(图9)=w、:全器子丫哥·Xe又P〔一兀。扩· 2 .Rr-丛〕(53)‘饵络 决、 狠夏〕口回(4)地表曲率半径半径是曲率的倒数R(x,z)= 1K(x,z) 2 .Rr,2兀.x.下srwrnax·丫平一p〔兀。xZ一y,,2 .Rrs〕(54)图9沉降盆地剖面边缘区的位移平面间题 (1)垂直位移 假定矿层的采出范围相当大(工作面宽度yl》4d0),则用下式确定沉降盆地的剖面 (5)水平移动 地表水平移动与地表倾斜成正比(据W·雷克及S·克诺特),即U(x,z)=一Bdw(x,z) dX布德(55)W(x,z)=Wmax,/下二一.V一夕、,2 .Krs设水平移动比…     

澳大利亚典型煤矿岩层及地表移动的分析

以澳大利亚的几个典型地下煤矿为实例,应用影响函数理论,对采矿引起的地表变形和移动进行了理论分析和计算。这几个典型煤矿的岩层和地表岩层移动呈现出与其它国家煤矿不同的特征,但分析计算中仍得出了令人满意的结果。     

河流下开采岩层移动及地表变形预测研究

山东某铁矿Ⅲ1矿体位于河流下方,为确保地表水体及生产安全,采用地质理论及有限元数值模拟计算结合的方式,开展了上覆岩层的移动特征及地表变形影响分析。研究结果表明,理论计算与数值模拟计算的结果基本吻合,地表水体与地下开采不会相互影响。     

重复采动对地表移动变形的影响

本文通过对翟镇煤矿一采西翼2^＃、4^＃煤层采出后地表移动变形情况的对比，分析了重复采动对地表移动变形影响的规律，提出了对策和建议，对今后矿井多煤层开采活动具有一定的借鉴和指导作用。     

厚煤层综放开采地表移动变形规律研究

为掌握厚煤层综放开采地表移动变形规律,高河煤矿在E1302工作面上方设置了地表移动观测站。通过对观测资料的分析与研究:给出了厚煤层综放开采条件下地表沉降曲线和最大移动变形值;求取了该矿地质采矿条件下地表岩移预计参数和角值参数;揭示了厚煤层综放开采条件下地表移动变形规律和特点。     

大埋深条件下地表沉陷规律相似模拟研究

以山西河东煤田北部某大埋深煤矿为研究对象,采用相似材料模拟实验,分析了受采动影响的采场上覆岩层移动变形规律以及地表移动变形规律.结果表明,采动结束后的上覆岩层依次形成垮落带、裂隙带、弯沉带;采空区上方地表形成一个比采空区大得多的下沉盆地,并从地表移动的力学过程及工程技术问题的需要出发,地表移动及变形采用下沉、水平移动、倾斜、曲率、水平变形来描述下沉盆地的动力学状态.     

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。     

多工作面影响下概率积分法参数拟合方法的探究

传统的概率积分法参数拟合方法仅仅考虑了单一工作面采动的影响,致使在这种情况下求参精度不高。为了提高求参的精度,分析了传统求参模型在工作面地表移动变形受多个工作面开采影响时所存在的问题,提出了多工作面影响下概率积分法求参的方法。实例分析表明,多工作面参数拟合方法对拟合精度的提高确有很大帮助,将拟合数据的精度由传统方法的141mm提高到67mm,提高了52.6%,从而提高了概率积分法的预测精度和适用范围。     

煤矿开采影响下斜坡地表移动变形规律研究

运用相似材料模拟实验研究倾斜坡地表的移动变形规律。实验结果表明:地表特征曲线均为不对称的偏态分布,极值点偏向上坡方向;斜坡地表移动范围大于平地;地形对水平移动变形的影响比对竖直移动变形的影响大。     

膏体充填开采技术与沉陷预测研究

为解决峰峰集团新三矿建筑物下压煤量大的现状,利用膏体充填技术进行开采.本文以矿区两个工作面为例,运用概率积分法原理,分别对全部跨落法和膏体充填开采地表移动变形情况进行预计,通过预计结果比较得出:建筑物下膏体充填技术在提高煤炭采出率的同时,能够减小地表移动变形,减少地表破坏范围.膏体充填开采是煤炭绿色开采技术的重要组成部分,开展该技术的应用研究,是缓解我国煤炭资源紧张形势、实现矿山可持续发展的有效途径.     

综采放顶煤地表沉陷规律及机理

在实测、实验和理论分析的基础上,系统地研究了综采放顶煤条件下地表沉陷规律及其机理.在综采放顶煤条件下地表移动剧烈,地表下沉盆地陡峭,移动变形集中,地表断裂比较发育.表现在参数上,地表下沉系数、主要影响角正切明显偏大.综采放顶煤条件下导水断裂带异常发育,其高度与煤层开采厚度近似成正比.     

井工开采引起地表移动变形对环境的影响

分析了地表移动变形影响因素和环境影响特点,从敏感目标资料收集、地表移动变形预测模式和参数确定、影响程度分析等方面,阐述了地表移动变形对环境影响分析方法,并从主体和受体两方面论述了制定地表移动变形影响防治措施的途径。     

不等长工作面覆岩活动及回采巷道采动影响变形规律

受断层影响,冀中能源股份有限公司邢东矿2225工作面沿推进方向斜长依次为50 m、80 m和126 m 3段。为研究不等长工作面覆岩活动规律和回采巷道采动影响变形规律,在工作面顶底板、巷道围岩中布置监测仪器,监测工作面生产过程中的顶板岩层位移、底板破坏深度以及巷道围岩表面位移。结果表明：随着工作面的推进,顶底板岩层移动和巷道变形逐渐增大;在工作面距一号测站-32~-42.8 m时测点底板岩层位移斜率达到4 mm/m,底板最大破坏深度超过45 m;当工作面推进至距三号测站40.1 m处时,顶底板相对位移为0.45 m左右,巷道两帮相对位移约0.5 m,位移相对速率达到20 mm/d。随工作面长度增加,工作面前方底板岩层扰动距离和底板岩层变形量明显增加;二号测点工作面长度为126 m,底板前方扰动距离约为40.5 m,该测点底板岩层位移已达300 mm左右;而一号测点工作面长度为50 m,前方扰动距离约为92.8 m,底板岩层位移最终只有90 mm。