高等级公路在开采影响下的安全设防指标研究

根据采动影响下高等级公路路基路面的受力特征,以各等级公路的设计指标值为依据,采用力学理论推导了各等级公路的设防指标,对预防和处理公路受采动损害问题有一定的理论和实践意义,同时也为矿区高等级公路的设计及养护提供了科学依据,丰富和发展了研究采动损害的理论和实践。     

基于稳定性分析的矿区公路路基高度计算

为解决公路下采煤时,不同开采方式的采空区上覆岩层导水裂缝带的发育高度和矿区公路路基高度直接影响煤矿安全生产和路基稳定的问题。针对目前矿区公路路基高度确定尚无系统的确定方法,通过对不同开采方式的采空区上覆岩层导水裂缝带发育高度的分析,结合路基稳定性评价标准,利用材料力学和弹性力学的相关理论,提出了一套矿区公路在不同开采方式下路基高度的确定方法:即采用路基稳定性评价标准,通过力学平衡分析方法计算矿区公路的影响深度,保证采空区上覆岩层导水裂缝带的发育高度与矿区公路的影响深度没有重叠部分,进而间接确定矿区公路的路基高度。     

采动区建筑物损害综合评价技术研究

采动区建筑物破坏一直是大量学者研究的重点,然而建筑的破坏往往不是单一原因造成的,而是多种因素协同作用下的结果,这给采动区建筑损害预计评价带来困难,所以亟待开展研究。本文以采动区受损建筑物为研究对象,首先对造成采动区建筑物受损的主要因素进行分析,建立采动区建筑物受损风险的评价指标体系,在此基础上建立采动区建筑物损害综合评价模型,可为采动区建筑物损害前期的预防保护与后期的鉴定赔偿工作提供一定的参考。     

恒温恒湿实验室铺设相似模型适宜温湿度值设定方法

相似材料模拟是矿业领域研究岩层移动重要的手段。考虑到温度及湿度会影响原型与模型的相似度,故为了降低温湿度对相似材料模拟结果的影响,提高模型结果的可靠性,建议在恒温恒湿实验室铺设。但是如何设置合适的温湿度值是一个亟待解决的问题。首先根据相似材料试件试验揭示了相似材料的强度时变特征,在此基础上,设计出4种温湿度试验环境方案,基于恒温恒湿实验室进一步探索了温湿度对试件含水率的影响。研究表明:温度和湿度会影响相似材料含水率,进而影响相似材料强度的变化率,可通过设置合适的温湿度值来减缓相似材料模型的强度变化,从而提高模型与原型的相似。在上述研究成果的基础上,提出了恒温恒湿实验室铺设相似材料模型适宜温湿度值设置流程。研究成果对于促进恒温恒湿实验室建设、提高相似材料模拟结果具有理论与实践意义。     

基于BP神经网络的岩移监测站缺失点数据插补

岩层移动监测是研究开采沉陷问题最有效的方法。由于监测时间长、地表积水、人为损坏等原因,监测点极易缺失。研究缺失监测点的数据插补模型对提高岩移监测数据的利用率、总结开采沉陷规律等都具有重要意义。提出了采用BP神经网络模型进行缺失监测点的数据插补的思路,并采用Matlab实现了该模型。研究结果表明,人工神经网络模型能够很好的逼近地表沉陷盆地,用此模型作为岩移监测点数据插补是完全可行的。     

高等级公路在开采影响下的破坏现象探讨

根据地下开采引起的地表破坏现象,借鉴建筑物下、水体下、铁路下采煤,结合高等级公路自身属于带状建筑物的特点,分别讨论了地下开采引起的地表下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形对高等级公路的破坏现象。地下煤炭被采出并达到一定规模后将引起采空区上覆岩层冒落破坏,继续开采,破坏现象将影响到地表,引起地表移动变形,导致地表建筑物、构筑物受到不同程度的破坏。对于高等级公路,地下开采影响到路基路面后,将使高等级公路产生路面移动盆地、路面台阶和裂缝、路面塌陷坑和塌陷槽、路基高路堤沉陷以及边坡坍方等破坏现象。     

基于BP神经网络的岩移监测站缺失点数据插补

岩层移动监测是研究开采沉陷问题最有效的方法。由于监测时间长、地表积水、人为损坏等原因,监测点极易缺失。研究缺失监测点的数据插补模型对提高岩移监测数据的利用率、总结开采沉陷规律等都具有重要意义。提出了采用BP神经网络模型进行缺失监测点的数据插补的思路,并采用Matlab实现了该模型。研究结果表明,人工神经网络模型能够很好的逼近地表沉陷盆地,用此模型作为岩移监测点数据插补是完全可行的。     

兖州矿区综放开采地表移动盆地特征分析

通过对兖州矿区综放开采地表移动观测资料的综合分析，研究了综入开采地表移动特征的特殊性及其机理，给出了边界、角、移动角和最大下沉角的经验计算公式和适用的角度参数。     

煤矿开采沉陷有效控制的新途径

开采沉陷是造成矿区环境地质灾害的直接根源，有效控制和减轻地面沉陷程度是减轻或避免开采沉陷环境灾害的根本之路，针对这一问题，分析了充填开采、条带开采和覆岩离层注浆岩层控制技术的优缺点，根据荷载置换原理，提出了“条带开采一注浆充填固结采空区—剩余条带开采”的三步法(二次条带式)开采沉陷控制的新思路，进行了三步法开采沉陷控制的可行性研究，初步分析表明，采用三步法开采可以实现对岩层移动和地表沉陷的有效控制，地表下沉系数可控制在0．25左右，煤炭采出率可达到80％～90％，可基本实现地面建筑物不搬迁和大幅度减轻土地塌陷灾害。     

采空区上方地基失稳机理和处理措施研究

废弃老采空区及其覆岩的结构形态对老采空区"活化"的形式和程度起控制作用,长壁老采空区及其覆岩结构可分为散体结构、碎裂结构、块裂层状结构和较完整层状结构,提出了其相对平衡岩体结构模型.机理研究表明,岩体结构的失稳和采动裂缝、空隙压密是造成长壁老采空区地基"活化"、地表沉降变形的主要原因;并在此基础上提出了"覆岩结构加固补强法"等四种长壁老采空区地基处理措施.某选煤厂主厂房下局部采动破裂地基处理实例研究表明,采用"覆岩结构加固补强法"处理长壁老采空区边界附近破裂岩体地基是可行和可靠的.