巨厚松散层力学性质及其对地表下沉的影响

开采引起的地表下沉与上覆岩土层的性质与结构密切相关,巨厚松散层条件下开采下沉规律具有特殊性。采用土工试验、数值模拟等相结合的方法,对巨厚松散层的力学性质及其对地表下沉的影响进行了研究。通过三轴不固结不排水试验对焦作矿区地表黏性土的抗剪强度进行了研究,得到焦作矿区松散层土体的内摩擦角和内聚力范围。以巨厚松散层条件下某工作面为实例,结合三轴试验结果,研究了不同巨厚松散层厚度、松散层内摩擦角和内聚力对地表下沉的影响;并将数值模拟结果与实测结果进行了对比验证。结果表明:地表最大下沉值随松散层厚度的增加而增加,随着松散层内摩擦角、内聚力的增加而减小。将巨厚松散层力学性质土工试验结果与开采下沉结合起来,对开采下沉的研究具有一定的指导意义。     

深厚松散层土体结构特征及综放提限开采分析

由于煤系地层距松散含水层的距离越来越近,松散层底部或潜在威胁的含水层对矿井安全生产的威胁程度也逐渐增加。通过现场钻探取芯、钻孔资料统计分析及土工试验的方法,分析并掌握了2301N工作面附近深厚松散层底部地层的垂向沉积结构特征、深埋粘土及砂土的岩性特征;通过深厚松散层"底含"赋存特征、富水性、水力联系的分析,并结合研究区域深埋粘土特殊的土体特性,综合分析认为2301N综放工作面可留设防砂煤岩柱,并且该区域深厚松散层底部的厚粘土层可作为安全煤岩柱的保护层。     

基于选权迭代最小二乘的地表移动盆地 边界角量参数估计

在厚松散层矿区,利用常规地表移动观测站变形观测成果无法估计松散层、岩层的边界角和移动角参数,针对此问题,文章提出了一种基于选权迭代最小二乘的地表移动盆地边界角量参数估计模型。首先将地质采矿条件相似的观测站归为一类(作为基础数据),然后以综合移动角和综合边界角为观测值,推导了以岩层移动角、岩层边界角、松散层移动角及松散层边界角为参数的观测方程,考虑到综合移动角和综合边界角中可能存在粗差,引入Hampel法和IGG法2种选权的方法,通过多次迭代求取参数最优值,并对求参结果进行精度评价。基于该模型利用Matlab软件开发了参数估计程序。顾桥矿、顾北矿的工程应用结果表明,Hampel法的参数估计精度优于4°,IGG法参数估计精度优于1°。基于IGG法选权迭代最小二乘估计的顾桥矿、顾北矿地表移动盆地边界角量参数分别为:φ_0=48.02°,φ=64.47°,β_0=48.19°,β=69.18°,γ_0=48.20°,γ=70.01°,δ_0=35.32°,δ=49.92°。     

祁东矿区松散岩层水文工程地质特性研究

为了研究祁东矿区地面变形及矿井突水等地质灾害现象,从分析上覆松散层岩性特征、大量钻孔资料和水文地质资料入手,结合两个基岩标钻孔部分土样的土工试验测试,研究了矿区内松散层的沉积来源及松散层岩性在垂向上及平面上的分布特征.通过对该区内上覆松散层的工程地质特性和水文地质特性与上覆松散层岩性在垂向上及平面上分布特征之间的相关关系进行了探讨,得出矿区内各含水层之间水力联系较小,四含水涌入是造成矿井突水的主要原因.     

近松散含水层溃砂机理及判据研究

深厚松散层下煤碳滞压量巨大,提高开采上限是近松散层下安全采煤的重要研究课题。基于海孜煤矿西部井松散层下浅部采区压煤问题,通过相似材料模拟试验及理论分析,从覆岩裂隙破坏发展规律及松散层砂土颗粒性质入手,研究工作面溃砂机理,试验结果和理论分析基本吻合,同时提出工作面溃砂判据,研究结果对合理留设浅部工作面安全保护煤(岩)柱,最大限度提高开采上限具有现实指导意义。     

厚松散层薄基岩特厚煤层综放开采覆岩破坏特征研究

我国西部矿区的煤炭开采,具有煤层厚度大、基岩薄、开采强度大等特点,导致覆岩严重破坏,地表变形剧烈,出现地裂缝、台阶、塌陷等较大非连续变形,引发多种地质灾害并造成地表建筑物严重损坏。本文针对厚松散层薄基岩特厚煤层条件下,综放开采形成的覆岩破坏特征及下沉、地裂缝、台阶等的观测分析研究,得出了厚松散层薄基岩综放开采较常规条件开采,具有下沉系数大,下沉速度快,移动的初始期、活跃期更短,在开采边界内侧形成永久台阶的沉陷特点。揭示了工作面薄基岩伴随周期来压,在水平方向上形成动态压力拱,上覆岩层呈梯型断裂,发育至松散层内部,迅速传递至地表,形成台阶裂缝的覆岩破坏机理。该研究可为煤矿生产安全管理及地表垮塌灾害防控技术制定提供借鉴。     

不同土岩比地表沉陷特征数值模拟分析

为了探讨土岩比变化较大情况下地表移动变形规律,本文结合某真实矿区岩层状况,建立不同土岩比组合情况下的数值模型,并对其进行模拟分析,得到了不同土岩比条件下地表移动变形规律.随着松散层厚度的增加地表最大下沉与位移值先成对数增长,当达到巨厚松散层厚度后该值成线性趋势,并趋于稳定.随岩层厚度的增加,地表的沉降和位移在不断减小,沉降区域逐渐平缓,当岩层厚度达到某一数值时,地表位移与沉降数值会发生小幅度的上涨说明了岩层中阻止松散层沉降的控制层在整个沉降过程中的重要作用.该规律为土岩比变化较大的矿区的沉陷预计提供参考依据.     

不同覆岩地层正断层下盘煤层开采地表下沉规律

断层破坏覆岩地层的整体性,影响岩土体的强度特性和变形性质,导致开采沉陷规律更为复杂。为研究不同覆岩地层与正断层共同影响下煤层开采地表沉陷规律,构建不同覆岩地层正断层下盘煤层开采覆岩运动与地表变形的理论模型,数值模拟分析不同覆岩地层正断层下盘煤层开采地表下沉规律与特征,结合实例进行了对比分析。结果表明：地表移动变形范围与松散层厚度密切相关,随松散层厚度的增加,相较于无断层一侧,地表下沉盆地在断层一侧的移动变形范围先减小后扩大再减小,最终与无断层一侧相同;厚基岩地质条件下,随松散层厚度增加,地表产生裂缝的位置由断层露头先向采空区偏移后向断层上盘偏移;厚松散层地质条件下,松散层吸收了断层诱发的非连续变形,随松散层厚度增加,地表由偏态下沉盆地逐渐变为对称的下沉盆地。     

厚松散层薄基岩条件下矿井顶板涌水致灾因素分析及预测研究

为研究厚松散层薄基岩条件下开采诱发矿井顶板涌水事故的各因素之间的相互关系,总结了厚松散层薄基岩条件下影响矿井顶板涌水量的11个因素。基于模糊数学隶属度及隶属函数对各因素进行了初步处理,构建了基于神经网络的顶板涌水量预测模型,对影响因素权重进行了敏感性排序,并结合现场数据对模型加以验证。研究结果表明,厚松散层薄基岩下开采诱发顶板涌水事故的主要因素是由开采方法的选取引起的一系列"连锁反应"与地层赋存特征共同作用的结果。其中,开采方法、开采高度、基岩厚度及水压是影响松散层下开采顶板涌水灾害的主要因素。经过现场实例验证,模型的准确性较高,预测结果与工程实际吻合较好。     

浅埋煤层开采覆岩移动规律数值分析

利用RFPA岩石破断过程分析系统软件，对神府东胜矿区活鸡兔煤矿厚松散层浅埋煤层首采工作面上覆岩层在采动后的活动规律进行了动态数值模拟。并根据模拟结果，分析了随着工作面采动和推进，上覆岩层的破断过程、特征与来压特点。模拟结果表明，卸荷变形是引起浅埋煤层直接顶初始离层的主要因素之一，浅埋煤层老顶岩层破坏的主要顺序仍为“离层－断裂－垮落”，厚松散层浅埋煤层开采时，当关键承载层完全垮落后，覆岩会发生直达地表的整体切落现象。     

厚松散层下开采覆岩及地表移动变形规律试验研究

煤炭开采保障了我国能源供应,同时也因采空造成了地表变形沉降。针对厚松散层下开采覆岩及地表移动变形问题,依托兖州矿区某庄煤矿地质背景,采用模型试验,监测研究了采动过程中地表及各层覆岩移动变形指标的变化规律,探索了采掘结束后的持续变形阶段,指出受采动影响松散层压缩导致的移动变形值在整体移动变形上占比增大;在煤层采厚2.2m条件下,观测获得采后地表的最大下沉值为1447.6mm,最大水平移动值为394.6mm。研究结果对矿区工程建设用地及线路规划选址具有一定的实用意义。     

地表移动影响范围与地质采矿条件关系数值模拟

随着采空区增大，地质灾害不断增多，有必要对采动影响范围进行研究。10 mm下沉边界是确定影响范围的重要指标，且FLAC3D适合求解非线性大形变问题，因此可以将其用于探究地表移动影响范围(L)与地质采矿条件的关系。实验以某矿区A工作面和另一矿区B工作面为背景，通过建立数值模型，运用控制变量法探究了L与岩层厚度、松散层厚度、工作面开采尺寸、覆岩岩性的关系，给出了L的计算公式并对变化规律进行了理论与力学分析。结果表明：L与岩层厚度、松散层厚度呈正相关关系，L与采长呈负相关关系，L在关键层变软弱后显示出了轻微增长。研究为煤炭的合理开采及矿区地表建构筑物保护提供科学依据。     

皖北钱营孜煤矿含、隔水层特征及评价

为查明皖北钱营孜煤矿及周围水文地质情况,在对皖北钱营孜煤矿主、副和风三个钻孔调查的基础上,获取了该矿基本水文地质特征,井对各含水层进行了评价,结果表明:该矿从顶往底可分为松散层和二叠系含、隔水层,其中松散层含水层与二叠系含水层之间无明显的水力联系.新生界松散层第一含水层直接接受大气降水补给,富水较强,第二含水层富水性较弱,第三含水层富水性较强.尽管目前二叠系含水层富水性较弱从而不会对煤层开采造成大的威胁,但在未来的开采工作中应予以注意,因为它是井筒开挖的直接充水含水层.     

某连续刚构桥底板崩裂及低温合龙技术探讨

针对青海高寒地区某公路大桥中跨合龙过程中底板崩裂及低温合龙措施进行了分析.根据底板崩裂破坏机理确定了凿除松散层、加密防崩钢筋、采用高一级标号混凝土现场浇筑的处理方案,通过不同合龙温度的比较分析,确定了低温合龙的最佳温度为5℃.因此,在类似桥梁设计施工中,在预应力筋管道处应预埋测温线.     

巨厚含水松散层下放顶煤开采提高回采上限的可行性研究

通过对综放工作面防水煤岩柱质量及松散层底部含隔水性的试验分析研究，论证了提高回采上限的可行性，使煤柱高度缩小了１７ｍ，解放原定压煤４．６万ｔ     

喷射砼施工常见问题浅析

本文就喷射砼施工中松散层这一主要问题展开论述,从质量控制及问题预防的角度出发,详细分析了引起该操作问题的各大主因,并就如何防止这一问题出现提出了个人的看法及见解,以供业内同行共同参考借鉴。     

荷载作用下老采空区上方地表移动变形规律的数值模拟研究

利用数值模拟方法,分析了开采深度和松散层厚度对采空区地表移动及变形量的影响,系统地讨论了地表移动变形规律.试验结果表明:地表残余下沉量和变形量随着开采深度的增大而减小,随着松散层厚度的增大而增大.     

高速公路波型梁护栏热浸锌工艺探讨

通过扼要介绍热浸锌工艺，分析了各工序的目的、方法及要求，并针对波型梁护栏的标准要求及特点，提出在热浸锌工艺中应注意的问题及影响镀锌锅寿命的决定性因素。     

双碱法脱硫工艺在电站锅炉尾部烟气处理的应用

本文针对电站锅炉实际运行中二氧化硫排放量较高的问题，对尾部烟道增加脱硫装置，并简介了双碱法脱硫工艺和减排效果。     

某型号发动机机体主油道滚压的工艺研究

介绍了某型号发动机主油道滚压的技术要求和在滚压过程中存在的主要问题，并针对存在的问题进行技术分析和工艺试验，找出了机体主油道滚压的合理技术参数和工艺方法。