构造应力对煤矿区采动损害的影响探讨

采动损害是指由于地下采动在地表产生的开裂、沉降和塌陷等严重损害地表生态环境的地质灾害。在构造介质、构造界面特征相似，开采强度也相同的条件下，煤矿区采动损害与其所处的构造应力场性质有关。在构造挤压区，一定的地下开采强度可能不会对地表造成强烈损害；而在构造伸展区，同样强度的地下开采则可能对地表生态环境造成严重破坏。     

构造应力与采动损害关系的数值试验研究

采用岩石破裂与失稳分析系统（RFPA），对不同构造应力条件下煤矿区地表环境损害特征进行数值试验，结果表明：处于伸展构造背景下的煤矿区，煤层覆岩受到拉张构造应力作用，在煤层开采过程中，覆岩运动、变形和对地表地质环境的损害相对比较强烈；而处于挤压构造应力作用下的煤矿区，覆岩运动、变形及其对地表地质环境的损害相对较弱，或表现滞后。     

构造介质对采动损害控制机理的数值试验研究

采用岩石破裂与失稳分析系统（RFPA），对不同构造介质条件下煤矿区的采动损害分别进行数值试验。试验结果表明，在同样强度的开采下，坚硬覆岩具有较强的抗扰动能力，地下开采对地表损害相对较弱；而软弱覆岩抗扰动能力较弱，开采比较容易引起地表损害。结论对于进一步研究煤矿区环境灾害的发生和发展规律及有效地控制煤矿区的环境灾害有一定的理论指导意义。     

山区采动损害的防护与治理

本文主要研究了山区采动损害的防护与治理。具体来讲,主要从以下几个方面,结合相关的理论研究和实际,对论文的主要中心内容给出了较为全面和系统的研究和论述:1.防止或减小地表沉陷与破坏的措施(留设保护煤柱、充填开采、协调开采、部分开采);2.裂缝对土地的影响分析(细沟侵蚀、沟蚀、重力侵蚀);3.农作物、植被等生态系统的保护与综合治理(充填沉陷裂缝、平整塌陷土地、改善生态环境)。     

门头沟煤矿九龙盆地现今构造应力研究

本文介绍了六个孔的地应力测量资料,并详细分析了门头沟煤矿九龙盆区现今构造应力场三维主应力显现特征及对采矿工程的影响。     

砖拱窑洞的采动损害与保护

砖拱窑洞是陕西矿区广大农村的主要住宅形式之一。在澄合矿区有大量砖拱窑洞的村庄压煤,已严重地影响矿区生产的正常进行。试验表明,砖拱窑洞的抗变能力极差,在采动影响下的变形破坏,有其独有的特点。评估了各种试验性的加固措施,在分析砖拱窑洞变形受力的基础上,探讨了砖拱窑洞的采动损害机理;提出了防护砖拱窑洞损害的有效、可行、经济的保护措施。     

榆林煤矿区开采沉陷损害机理初探

榆林是我国重要的煤炭输出地和煤化工重点建设基地,近年来大规模的开采引起的沉陷对环境的损害已经到了触目惊心的地步,在分析了榆林煤矿区开采沉陷的现状基础上,通过对煤炭资源的赋存条件和开采设计条件、开采方法三个主要影响因素的分析,揭示了其对沉陷损害的影响机理,为以后煤矿生产中减弱和有效地控制损害提供了指导意义。     

龙永煤田隘头煤矿区构造特征及其对煤层的影响

本文根据隘头煤矿区含煤岩地层特征，阐述了该区的构造特征及其形成机制，探讨了构造特征对煤层控制作用，对该矿区的煤炭资源开发具有一定的指导意义。     

国家自然科学基金资助采动损害与控制类项目分析

回顾了国家自然科学基金委员会工程与材料科学部工程科学一处近六年资助采动损害与控制项目的基本情况。基金资助采动损害与控制类项目的主要内容为岩石破坏基本性质研究、采动损害机理研究、采动损害非线性动态力学模型研究、采动损害与控制预测预报研究、采动损害治理与控制基础研究。并介绍了此类项目的主要研究内容。     

岩体应力状态对煤矿开采影响分析

针对吕家坨井田深部开采的矿山压力问题，在区域地质构造分析的基础上，采用空芯包体测量方法，对吕家挖井田进行了地应力测量。结果表明：吕家坟矿地应力场属于水平应力场，井田内存在着较大的水平构造应力。测量成果为井下工程设计、稳定性分析、巷道合理布局和锚杆支护设计提供了依据，并为进一步研究井田岩体应力状态和应力场的区域预测奠定了基础。     

小康井田煤系地质构造

应用构造地质学原理和方法,阐述了小康井田3组褶皱、5组断层的发育特征和分布规律;从区域构造背景、构造应力场演化揭示了该井田地质构造的形成期次,即先后形成了压性结构面(以褶皱轴面、逆断层面为代表)走向呈北西西、北东东、北北西向的构造系统;分析了后期构造形迹迁就和改造先存构造形迹的力学性质转化,其中,由于断层多期活动的综合效应和构造抬升、应力松弛使绝大部分断层现今表现为正断层;指出走向为北北东向同沉积正断层对原始煤层的发育具有控制作用,其他方向的断层尤其是北北西向或近南北向的断层,主要表现为成煤后对煤层的破坏作用.     

开采沉陷的地表移动规律初探

煤炭资源开采造成的地面沉陷是一种危害很大的地质灾害,不仅破坏耕地、损坏地面建筑物,严重影响着生态环境,已成为环境工程研究的重要课题之一。本文以某矿开采沉陷为例,利用微机进行数据处理、分析,在此基础上探讨了沉陷体的地表移动规律,对矿区开展防灾减灾工作具有积极的现实意义。     

采动影响型地下煤火诱发地表裂隙率的时空分布模型

基于随机介质移动理论,构建了采动影响型地下煤火诱发地表裂隙率的时空统一分布模型,并实例分析了矩形火区引发地表线(张)裂隙率、面裂隙率以及剪裂隙率的分布及动态变化规律。地表线(张)裂隙率、面裂隙率和剪裂隙率的极大值分别分布在采(燃)空区边界内侧约20 m (约为煤层厚度的3~4倍)的位置、四周边界线的四个中点位置和四个边角端点所对应的地表区域。随着煤层燃烧,垂直于煤火发展方向上的线裂隙率以及空区边界处对应的地表面裂隙率均呈半正态曲线形式变化并最终稳定于最大值;而剪裂隙率、煤火发展方向上的线裂隙率及空区内部对应的地表面裂隙率均呈正态曲线形式变化。     

大同矿区地应力测量及其与地质构造的关系

为了研究大同矿区在煤炭开采过程中煤和瓦斯突出形成的冲击地压、采矿工程围岩破坏等动力灾害的形成原因及其防治对策,采用改进型CSIRO空心包体应变计,对大同矿区进行了四个测点的应力解除测量实验以及室内温度标定和围压率定实验.根据实验结果,利用地应力计算机程序优化求解出每个测点地应力张量,再结合矿区地质构造分析地应力与矿区地质构造的关系.通过研究,获得了大同矿区的地应力分布规律及其与地质构造的关系.     

澄合高硫煤固硫技术初探

以澄合奥陶纪灰岩为固硫剂,对10#高硫煤进行了固硫试验。结果表明,X3,X5,S3,及D9等4种灰岩具有较好的固硫作用,其Ca(Mg)/S和固硫剂粒度分别取2和<0.12mm较合适;经800～900℃煅烧后,石灰石的固硫率明显提高。固硫助剂的添加量占固硫煤的0.4%,最佳固硫温度为1000℃;固硫温度低于1100℃时以Ba(OH)2助固硫效果较好,超过1100℃时以高岭土助固硫效果较好。     

采煤矿区地下水脆弱性评价

地下水脆弱性主要是由含水层中的环境地球化学效应和包气带土壤结构效应共同作用的结果。结合采煤矿区地下水污染的实际情况，分析了地下水脆弱性的影响因素，采用数学模型和DRASIC评价指标体系法对矿区地下水脆弱性进行初步研究。给出了相应评价因子，建立了采煤矿区地下水水环境脆弱性评价指标体系，定量化评价地下水潜在的易污染程度，为采煤矿区的资源开采、水环境保护和地下水资源管理提供科学依据。     

构造应力型开采地表沉陷规律及其工程处理方法

分析了构造应力型开采地表沉陷宏观破坏特征,揭示了构造应力型开采卸载地表沉陷的力学本质,建立了构造应力型开挖地表沉陷的力学模型,指出现有的自重应力型地表沉陷规律的理论方法不适用于构造应力型地表沉陷规律的研究;引入概化地应力概念,导出了构造应力作用下地表变形的预计公式体系.从工程应用出发,提出了综合考虑自重应力与概化地应力2种效果迭加来研究构造应力型地表沉陷规律的方法,并建立了相应的研究步骤与程式.     

构造应力场对煤与瓦斯突出的控制作用

为了研究华北聚煤区南缘逆冲推覆构造带东北缘的区域构造应力场对平顶山矿区八矿己15煤层煤与瓦斯突出的控制作用,基于地质动力区划方法,对己15煤层顶板的岩体应力状态进行数值模拟,以应力等值线图的形式展示岩体应力的变化情况,将己15煤层顶板构造应力进行构造应力区的三级划分.分析得出构造应力场对煤与瓦斯突出起控制作用,构造应力区的分布决定了煤与瓦斯突出的区域性分布,为研究构造应力场对煤与瓦斯突出的控制作用提供了例证,为矿井开采过程中煤与瓦斯突出的预测和防治提供了依据.     

邯郸矿区矿山地质环境承载力评价

依据矿山地质环境承载力的涵义及特点,从地质环境抗扰动能力和煤炭开采压力两个方面,建立矿山地质环境承载力评价指标体系,利用层次分析法确定指标权重值.对邯郸矿区进行系统的矿山地质环境承载力评价研究,研究结果显示:不同矿井的矿山地质条件、开采方法、开采技术水平及对环境的保护力度有差异,矿山地质环境抗扰动能力和煤炭开采压力有差异.研究结果对矿业开发、地质环境保护与恢复治理具有实用价值.