大采深综放开采地表移动变形规律

为研究在大采深综放工作面开采条件下地表移动变形规律,以陈家沟煤矿八采区8512,8513综放工作面地表移动观测数据为基础,分析在大采深综放工作面条件下开采一个工作面与开采两个工作面后的地表移动变形规律。另外,运用概率积分法建立模型,根据观测数据进行反演模拟修正预计参数,得出在该条件下的概率积分预计参数,并总结充分采动条件下地表移动变形规律。结果表明:在大采深综放开采条件下,开采一个工作面时,地表属于极不充分采动,大采深极不充分采动地表移动变形一般较小,地表损害一般在Ⅰ级以内,开采后地表建筑物能够安全使用;开采两个工作面后,地表属非充分采动,地表水平移动范围较常规开采条件下范围要大,且水平移动范围一般比下沉范围大;预计在第四个工作面开采后地表达到充分采动。非充分采动条件下,下沉盆地呈非对称分布,最大下沉点不在采空区中心上方;在达到充分采动条件时,最大下沉值处于采空区中心上方,从盆地中心至边缘下沉值逐渐减小趋于0;拐点处的水平变形值与曲率值均为0.反演得出大采深综放工作面地表移动预计参数及地表移动角量参数,预计地表达到稳态时,地表最大下沉量为5 003 mm.此成果能够为该矿"三下开采"评价提供理论依据。     

不同采深地表移动变形规律的模拟研究

矿产资源从浅部开始开采,矿产的开采深度必然要随着浅部矿产资源的减少而逐渐增加,资源的开采由浅部开采在向深部开采发展,深部开采工程也将成为未来发展的必然趋势。深部开采及引发的一系列工程灾害问题将是世界上大多数主要采煤国家目前或将要面临的首要问题。本文利用FLAC数值模拟软件,根据矿山开采沉陷学,研究了不同开采深度与开采引起的岩层以及与地表移动变化规律之间的关系。通过研究,得出了在不同开采深度影响下,开采岩层垂直应力场的分布规律及地表的移动变形规律。     

城市地下隧道开挖引起地表移动变形分析

用Laplace函数导出了城市地下隧道开挖引起地表移动变形分析的数学模型,并用该模型对具体的工程实例进行了计算分析.用Matlab语言绘制了地下开挖引起地表移动变形曲线图.把理论分析结果和现场实测资料相比较,二者吻合,证明导出的数学模型可用于预测分析城市隧道开挖地表移动,计算结果对城市隧道施工具有一定的指导意义.     

巨厚黄土层地表采动变形特点

论述了地下开采引起厚黄土层地表变形同其它地区与之具有相同或类似的地质采矿条件且地表有较厚冲积层情况的变形相比所具有的不同特点。     

极坐标系下预计地表移动变形的综合模型

以非连续介质力学为基础，应用叠加原理建立一种在极坐标系下预计开采引起儿平原地区、水平和倾斜煤层条件下的地表移动变形的综合模型，并给出有关参数的确定方法。     

山区开采沉陷地表移动变形规律

为研究山区煤炭资源采空区地表沉陷移动规律,提高山区矿山地质环境影响评价工作精度,采用对塌陷地层工程地质条件、塌陷过程模拟再现的实验的方法,研究模拟地层及地表塌陷变形规律.研究结果表明:山区采空塌陷下沉曲线拐点位置会向山坡上升方向偏移,地表裂缝大小和分布特征与地表凹凸变化有关,地面坡度、表土层厚度和性质决定地表移动变形的大小和剧烈程度.研究结论初步得出地表岩层呈现出L型断裂的条件有利于指导煤矿安全开采,提出的地下采空区地表移动变形规律有助于支撑矿山地质环境保护与恢复治理.     

动态地表移动和变形预计方法

针对目前地下开采引起地表移动变形致使地表建筑物、构筑物及农田等遭受严重破坏的问题,以Knothe模型的函数为基础,探讨了时间影响系数的确定方法,建立了地下开采引起地表移动动态过程的计算模型,并采用阳泉二矿3201东工作面的实测岩移资料进行了验证.研究结果表明:该方法能够反映地表移动的动态特征,解释某些采动现象,对指导"三下"开采设计和选择地面建筑物保护措施具有较大的实用价值.     

软土隧道的地表移动和变形

浅埋隧道日益增多，软土地层中隧道在开挖时，隧道上的地表土和隧道两侧的地层都向洞内变形，本文提出一种简单的分析方法，预测圆形隧道周边变形和地表沉降的分布形式及规律.     

用电子计算机预计地表移动与变形

建筑物下采煤及铁路下采煤吋需要进行地表移动及变形予计。特别是建筑物和铁路位于非主断面上时,要进行任意点的地表移动及变形予计,其计算比较繁杂,当煤层倾角大于10度时,在倾斜断面上要进行改正计算。如果开采宽度较小,为非充分采动,需要进行迭加计算。此外,有时在同一剖面内有二条测线,亦需进行迭加计算,计算工作量大而费时。为了提高效率,减少计算工作量,将地表移动与变形的予计编成电算用的源程序,由电子计算机进行计算,既准确又快速。     

重复采动地表变形等值线绘制方法

为研究井下多工作面重复采动后地表变形等值线的变化规律,采用概率积分法和距离幂次反比法,对井下多工作面开采后的地表各个变形值进行计算,应用矩形网格模型的方法,将计算的结果进行可视化处理,绘制出重复采动地表各个变形等值线.将该计算方法应用到西马煤矿的生产实践当中,将上述各变形值等值线绘制方法得到的结果与现场实测结果进行对比,可见二者的误差较小,符合采矿工程领域实际需要.     

倾斜煤层采动影响下的挤压变形区移动变形特征分析

以重庆南桐矿区为工程背景,通过三维数值模拟方法,对倾斜煤层在三种不同开采宽度工况下上覆岩层移动挤压变形区特征进行了研究。结果表明:采宽由80 m增加到160 m时,煤层与岩层交接处应力变化较小,挤压变形区地表下沉速度较为缓慢;采宽由160 m增加到240 m时,煤层与岩层交接处应力变化非常显著,挤压变形区地表产生明显下沉;不同的开采工况下,挤压变形区沉陷位移都会出现一个峰值,且位于开采区下山方向,挤压变形区沉陷值受水平应力影响较小,走向和倾向方向的沉陷值以该峰值曲线呈中心对称。     

复合采动影响下地表变形预测与危险区划分方法

矿山岩体工程开挖将改变原岩应力状态,由此引起岩体本身及周围一定区域的移动和变形,地下与露天复合开采的矿山更是如此,其变形速率之大、范围之广、时间之长已严重地影响周边环境的安全。通过对地下与露天复合采动影响下地表变形规律进行研究,建立了相应的移动模型。在此基础上,对移动参数的计算方法及地面变形区的划分方法等问题进行了研究。然后,依据当前形量和后续变形量大小,对矿山继续开采可能产生的破坏范围进行了划分     

采动区地表剩余变形对高等级公路影响预计分析

高等级公路建设中经常遇到公路穿越矿区采动影响区的问题.采动引起的地表移动变形是确定路基稳定性、分析采空区影响程度的主要依据.采动地表移动变形可分为连续移动变形与非连续移动变形两大类.在地表连续变形条件下,得出预计地表剩余沉陷引起移动变形的理论方法,由地表剩余变形等值线图形分析,划分其为不同的影响区,根据不同影响区位移变形的特点,给出适应于采动区移动变形要求的抗变形路基路面结构方法.     

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DMBCH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,预测准确度高,应用方便。     

矿山地表移动与变形的灰色预测

本文利用灰色系统对矿山地表下沉进行了预测,绘出了灰平面,经后验差检验,预测精度达到一级。灰色系统应用于地表移动与变形预测,建模简便,预测精度高,具有实用意义。     

影响地表动态移动和变形的因素

以Knothe模型的函数为基础,对不同推进速度和不同时间影响系数下动态地表移动和变形进行研究.结果证明:提高开采速度有利于减小地表采动损害;时间影响系数c较小时,下沉迟缓,最大动态变形值较小,随着c的增大,地表动态变形值增大.     

时间函数与地表动态移动变形规律

详细分析了单参数的Knothe时间函数、双参数的Sroka-Schober时间函数和Kowalski 广义时间函数的优缺点及其相互关系,建立了应用Knothe时间函数进行地表动态移动变形预计的原理、无实测资料矿井时间参数的确定方法和开采单元划分的周期来压步距法.通过对不同工作面推进速度和不同时间影响系数条件下地表动态移动变形规律研究,获得了工作面稳定推进过程中回采速度、时间影响系数与地表最大动、静态变形关系的计算公式.经过1176东工作面观测资料的检验,证明了研究结果的有效性和实用性.     

倾向主断面地表残余移动变形数学模型

目的研究走向长壁冒落式开采的老采区地表沉陷盆地倾向主断面残余移动变形.方法通过对倾向主断面覆岩冒落、断裂、离层、弯曲过程的机理分析,采用概率积分法、随机介质理论和等影响原理构造了倾向主断面地表残余移动变形的数学模型,并采用实际观测数据与预测数据对比、不同数学模型分析对比两种方式进行了数学模型的验证.结果缓倾斜煤层和大倾角煤层倾向主断面实际观测数据与预测模型计算的误差均在允许范围10%以内.得出倾向主断面地表残余下沉、倾向主断面地表残余倾斜变形、倾向主断面地表残余曲率变形、倾向主断面地表残余水平移动、倾向主断面地表残余水平变形数学模型.结论各数学模型不仅能够把矿区已有岩移参数转化为残余移动变形预测参数,而且可以定量描述倾斜煤层倾向主断面地表残余移动变形规律,可推广性强.     

人工湖下连采连充煤炭开采地表移动变形预测研究

为研究人工湖下煤炭连采连充开采后的地表移动变形规律,对连采连充工作面进行了室内力学试验和现场取芯力学试验,验证充填体的可行性;基于等价采高概率积分法,对连采连充工作面进行地表沉陷预测;通过数值模拟计算,分析导水裂缝带发育高度,并与概率积分法结果进行对比。结果表明：充填体的强度5.063 MPa超过设计强度2.0 MPa,能够确保矿井的安全开采;连采连充工作面开采后,地表倾斜值极值0.3 mm/m,地表水平变形极值-0.2 mm/m,小于砖混结构建筑I级损坏范围,周围地表沉陷平缓,无安全隐患;导水裂缝带发育高度约49.7 m,距离隔水层约160.3 m,水下采煤安全,FLAC^3D数值模拟和概率积分法结果比较接近,验证连采连充技术可有效减缓地表移动变形。     

采动过程中地表位移变形预计方法

本文通过采动过程中地表位移变形的动态分析，建立了下沉盆地形成过程的动态位移变形预计数学模型，分析了它们的变化规律和特点及各参数对地表变形的影响，给出了动态位移变形理论参数的确定方法。实践证明，该方法是“三下”开采预计评价地面保护建筑设施破坏程度的一种有效方法。图４，表１，参３。