谈路下采煤对高速公路的损害影响

高速公路的选线主要从总体经济社会效益考虑,特别是在山区选线难度大,工程造价高,往往不能顾及局部地段的特殊情况。重庆綦万高速公路（綦江-万盛）就从南桐矿业公司南桐煤矿北翼煤田上通过,压占该矿大量煤炭资源。因此,开展高速公路下采煤,运用采煤后上覆岩层移动变形规律的科研成果,对高速公路的下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形等采动损害做出定性和定量的研究与分析,对其安全性做出评估和判断,并提出安全对策,就成“三下”（建筑物下、水体下、铁路下）采煤研究者的新课题。针对山区高速公路的特点,以綦万高速公路为例,系统研究了地下采煤对高速公路的影响,并进行了采动损害评估,对运营中的綦万高速公路下采煤做了初步探讨,提出了应采取的安全技术措施。     

重复采动对地表沉陷分布影响研究

为研究重复采动对地表的影响,以南屯煤矿七采区地表移动观测结果为研究背景,揭示重复采动条件下地表沉陷的特征。结果表明：重复采动改变了下沉的分布特征;停采时间短的采空区比停采时间长的采空区对下沉分布影响更为显著,停采时间短采空区侧下沉值、下沉范围、下沉速度均偏大;受多次重复采动影响,地表点对采动响应更为迅速,表现为地表移动仅有活跃期和衰退期。     

大刘煤矿高速公路下开采的可行性分析

依据大刘矿地质条件,应用非线性数值模拟软件UDEC,对高速公路下9煤开采后7515工作面开采的可行性进行了分析.先模拟分析9煤开采对地表的影响,针对7煤7515工作面提出了不同的开采方案,即全部垮落法或充填开采等效采高的条件下不同工作面长度对地表移动变形的影响.模拟结果表明;采用影响最小方案,7煤开采后,高速公路处的指标值为最大垂直位移0.14 m、最大水平位移0.04 mm、最大水平变形2.31mm/m、最大曲率0.32×10-3/m、倾斜2.56 mm/m,上述指标超出《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中相关规定,认为7515工作面采动影响高速公路而暂不可开采.     

山区地面受护建筑物的损害分析

针对阳泉矿区马家坡新村房屋破坏情况，应用山区开采沉陷预计系统，选取2个工作面、4条预计线进行预计，指出目前规程有关山区保护煤柱设计中不考虑地形变化，而单纯减小移动角并不完全正确。     

常村煤矿铁路下采煤可行性技术方案研究

在常村煤矿南三采取范围内,郭庄煤矿铁路专用线斜穿采区两个综采工作面,由于综放面开采强度大,煤层回采后地面将出现一定的沉陷变形,势必给铁路专用线的安全行车带来一定隐患。通过对地表沉陷、采动影响、经济效益的分析,确定了常村煤矿铁路下采煤可行性方案。     

穿越老采空区的高速公路路基变形损害评价指标研究

针对目前老采空区上方高速公路损害变形评价指标研究不足的问题,运用开采沉陷理论、力学原理和数学方法及相关的道路规范,对老采空区上方路基损害变形评价指标进行了研究。研究结果表明:不同的道路线形、速度等条件下,应以不同的评价标准进行判定;与以往采用的损害变形评价指标相比,有较大不同,允许的倾斜变形值较大,曲率、水平变形值较小;最终将理论结果应用于实际,得到较好的验证。     

复杂开采条件下复变函数在地表沉陷预计的应用研究

概率积分法预计地表移动变形,预计区域的确定是第一步重要的工作.在具体的工程应用中,根据研究的需要和采矿地质条件,预计区域可能是任意形状的多边形.在以往的预计程序设计中,预计区域大多采用矩形点阵式设计,这样增加了无效预计点,延长了待机时间.利用矢量格式向栅格格式转换的基本原理,构造一复变函数,并通过推导给出了确定有效预计点的判别方法,并把这一数学语言利用C++的运算符重载技术转化为计算机语言,消除了无效预计点,加快了预计计算速度,减少了等待时间.     

老采空区上建高速公路的工程地质适应性及治理研究

采空区造成地层缓慢沉陷，严重威胁地表建筑物的安全。高速公路对路基的沉陷、起伏和倾斜均有较高的要求，采空区上能否建设高速公路一直是工程地质界的难题。本文采用数值模拟技术，具体深入地分析了地层的沉陷过程、注浆治理的效果，以及其主要影响因素，客观地评述了采空区上建高速公路的工程地质适应性。     

煤矿采空区胶结充填控制采动损害的可行性探讨

资源与环境是人类赖以生存和发展的基本条件,然而煤矿开采对地表环境和土地资源造成的破坏是极其严重的,是从根本上解决这一问题,实现,煤炭资源开采的可持续发展,提出了对煤矿采空区交结充填的新思想,分别从胶结充填材料的选择、充填工艺与方案、经济评价３个方面对煤矿胶结充填的可行性进行了探讨,通过采空区的有效充填来控制岩层移动和地表变形,能够达到保护地表环境和土地资源的目的。     

采动损害鉴定方法探讨

根据采动损害鉴定工作的实践,提出了在鉴定工作中选择参数、利用实际局部地形图确定土地塌陷范围、利用实测房屋倾斜进行鉴定以及利用房屋裂缝进行鉴定的方法。这些方法以开采沉陷理论为依据,且建立在实地观测基础上,因此,按这种方法鉴定所获得的结论是客观公正的。     

试论井工煤矿边开采边复垦技术

针对传统采煤沉陷地稳沉后复垦恢复土地率低、复垦周期长等弊端,在分析讨论我国采煤沉陷地非稳沉复垦技术研发历史的基础上,提出了边开采边复垦（简称边采边复）的概念,探讨了边采边复的内涵、基本原理、技术分类与关键技术,基于实例阐述了边采边复技术的优越性。 实例研究表明：采用边采边复技术比传统复垦技术提高复垦耕地率最高达37.59%。论文还分析了该技术的适用范围和推广应用前景,适用于边采边复技术的平原高潜水位地区包括十四大煤炭基地中的5个,通过使用边采边复技术,可以及早地拯救将要形成积水的土地,将增加土地面积约6 680.8 km 2 。     

堤体下采煤技术研究

应用实地观测的方法对开采引起的堤坝的移动变形、堤坝产生突然沉陷的可能性及开采引起的堤坝裂缝的发育等专门问题作了研究。研究结果表明:受采动影响的堤坝距开采煤层的距离大于两倍的导水裂缝带高度时,堤坝具有整体、缓慢沉陷的特点,不会产生突然沉陷;堤体内部不会产生裂缝,仅存在疏松带;堤体表面的裂缝发育到一定深度后尖灭。还提出了裂缝位置及发育深度的计算公式,列举了堤坝下采煤的一个实例。     

山区采动地表裂缝预测方法研究

为客观预测山区采动地表裂缝的位置和宽度,在分析地表裂缝产生机理的基础上,以主断面上等坡度的坡段为研究对象,并以山区地表下沉、水平移动预计值为主要参数,按照矢量分解与合成法则求取坡段变形预计值,将岩土力学中的临界变形值作为地表起裂判据,进而确定采动裂缝出现的坡段及单位长度内地表裂缝宽度,最后分析了所提方法的适用性。选择山西古交嘉乐泉煤矿1208~1210对拉工作面为例进行实例分析,结果表明:坡段变形预测值和变形分布规律与实际符合较好,出现裂缝的坡段与现场勘查结果基本一致,从而验证了该方法的可行性与有效性。     

鄂尔多斯煤田高强度井工煤矿开采对土壤物理性质的扰动

为给矿区水土流失防治与生态保护等提供理论依据,在对大柳塔52303工作面不同地表影响区域(非采区、外拉伸变形区、内拉伸变形区、压缩变形区和中性区)0.10~0.15 m深度土壤进行开采前后同位置取样测试的基础上,基于统计学和地统计学理论相结合的方法,分析了煤炭开采对土壤物理性质扰动的统计变化规律和空间变异规律。研究结果表明:① 从开采后相对于开采前的平均值变化来看:天然含水量、容重、黏聚力显著减小,尤其天然含水量和黏聚力减小更明显,两者分别减小24%和48%;内摩擦角增加了9%。说明开采显著降低了容重,尤其是天然含水量和黏聚力的平均值,增大了内摩擦角平均值。② 开采对天然含水量、内摩擦角以及黏聚力的扰动具有明显的空间规律性,并且受天然含水量变化的影响,开采对黏聚力和内摩擦角扰动的空间规律性与开采对天然含水量影响的空间规律具有很强的相关性。在外拉伸变形区开采降低了黏聚力;由内拉伸变形区向中性区方向,开采降低天然含水量和黏聚力越来越明显,增大内摩擦角越来越明显。③ 开采后,天然含水量、内摩擦角以及黏聚力的块金值不同程度减小,有机质和天然孔隙比的块金值不同程度增加,说明开采增强了天然含水量、内摩擦角以及黏聚力的空间依赖性,减弱了有机质和天然孔隙比的空间依赖性。因此,建议该区域水土流失防治应该重点针对内拉伸变形区、压缩变形区以及中性区进行,土壤修复应重点针对天然含水量、黏聚力、内摩擦角以及容重进行,生态恢复则要考虑区域间和变量间的联系性。     

铁路下采煤保护煤柱设计

铁路保护煤柱影响到铁路的安全运营和煤炭开采．针对中井矿铁路压煤严重、煤炭回收率低的问题,采用垂线法对中井矿铁路保护煤柱进行留设,并设计了合理的开采措施与铁路保护煤柱相配合,通过地表沉陷预计对铁路保护煤柱的合理性进行检验．结果表明：中井矿铁路保护煤柱能够有效的控制地表变形,将铁路干线变形控制在国家保护等级范围内,即保证了地下煤炭资源的采出,又不影响铁路安全运营．     

阜矿集团乌龙煤矿采煤沉陷区岩移分析

阜矿集团乌龙煤矿的采煤沉陷区的岩移情况日益严重,因此对乌龙煤矿采煤沉陷区的岩移情况进行了现状及预测的评估。本论文运用了概率积分法的基本原理,对采煤沉陷区的岩移情况进行了计算,得出了最终的结果。希望通过此次计算能为其他类似工程提供经验与借鉴。     

地下矿山开采对引滦入津输水隧洞影响分析

为了掌握地下矿山开采对引滦入津输水隧洞的影响情况,确保隧洞在周边铁矿开采过程中能够安全正常使用,本文针对隧洞两侧矿山开采现状和区域地质条件,从矿山开采沉陷和爆破震动影响两个方面进行分析,综合确定了隧洞两侧的开采保护边界。     

不影响煤矿煤层开采条件下高等级公路下采煤对公路的影响及安全技术措施

在煤矿井田内新建高等级公路时,公路的建设必须要考虑煤层开采的影响,为了保证在不影响煤矿煤层开采条件下新建高等级公路的正常安全运行,需对新建高等级公路的地基稳定性进行评价,采用地表沉陷变形预计的方法,预测地表今后产生的移动变形情况并提出相应的抗变形技术措施,对新建高等级公路的可行性进行了研究,结果表明:在不影响煤矿煤层开...     

太白湖下压煤开采方案设计及评价

为实现济宁市太白湖区城市规划建设与济宁二号煤矿太白湖下压煤开采之间的协同发展,需要制定切实可行的湖下压煤开采设计方案.根据二号煤矿太白湖区域地表建(构)筑物的分布及其重要性,确定了各类建(构)筑物的保护目标及治理措施.根据煤柱留设结果及与政府达成的协议,确定了九、十三采区为开采方案设计范围.通过分析煤矿地质采矿条件,分...     

Study of monitoring mining subsidence in coal mining area by D-InSAR technology

Along with the increasing demand for coal and the great importance attached to mine safety, gaining the information of mine surface distortion timely has already become an urgent need to guarantee the safety of mine production. D-InSAR technology is a new measure which can provide the information of surface distortion in mining areas at centimeter level through the processing of SAR image gained from radar satellite. In addition, this technology has the advantage of monitoring large areas with no weather limit. Introduced the basic principle and data processing steps of D-InSAR systematically and acquired the differential interferometry based on case study data. The advantages of D-InSAR and it’s usability in monitoring mining subsidence in coal mining areas were proved.