煤矿采空区地面场地稳定性三维数值模拟

应用MIDAS GTS NX软件建立采空区及覆岩三维数值模型,模拟煤矿开采及结束后采空区覆岩应力和位移分布,结合监测数据确定采空区地面场地的现状稳定性;然后在采空区地表施加拟建公路特大桥梁荷载,分析施加荷载后采空区覆岩的应力和位移变化,进一步分析采空区地面场地的稳定性,为在采空区地面的工程活动提供技术支持,降低工程建设成本。     

富士康精密工业(晋城)有限公司采空区治理工程设计与施工

富士康精密工业(晋城)有限公司二期生产项目选址处,由于开采煤层形成了大面积采空区,采空区场地中部拟建二层、三层框架结构厂房,场地西部拟建六层宿舍楼.本文通过科学地分析采空区情况,对采空区变形进行了分析,并对区域内覆岩的稳定性做了评价,研究设计和确定了采空区治理工程施工方案,成功地完成了采空区治理任务.     

煤矿采空区建筑地基稳定性评价

淮北市拟在煤矿采空区上兴建居住区,由于受煤层开采的影响,拟建地区地表均产生过大面积沉降,形成大范围塌陷区。在采空区上修筑建筑物的关键问题是对采空区建筑地基的稳定性评价问题。为保证该建设项目的质量和安全,需要分析采空区的稳定性及对该场地进行采空区地基稳定性评价,进而确定新建建筑物的可行性,为拟建工程提供科学的设计依据。     

龙宫煤矿井田开拓方式的探讨

通过对龙宫煤矿井田开拓方式的探讨,得出结论:本井田1、2号煤层赋存稳定,煤层倾角在3°～6°之间,对井田开拓无影响,但对井田开采有一定影响;本井田1、2号煤层均存在采空区,主要在井田北部工业场地附近存在采空区,对井田开拓开采有影响;全井田1、2号煤层以+747m一个水平开采,将井田划分为2个采区开采,矿井先期开采位于开拓巷道南侧附近的一采区。     

老采空区高层建筑物地基稳定性综合评价

以浅部多层采空区上拟建高层大厦地基稳定性系统评价为例进行研究.从采空区资料的收集入手,整理得出研究区的煤层分布、开采时间、开采区域和方法等;结合物探、钻探对采空区充填现状、分布区域、地层层序等进行了综合分析;在此基础上,建立了采空区场地工程地质模型应用有限元数值计算方法并结合HC≥HDZ+hmax稳定评价方法,对地基稳定性进行综合评价,得出在建筑物荷栽作用下采空区地基处于不稳定性状态,必须对其进行处理,并对地基的处理方法提出建议.该评价方法对类似工程具有重要的指导意义和借鉴价值.     

多煤层采空区对上部拟建建筑物稳定性影响

为研究多煤层采空区对上部拟建建筑物稳定性影响,利用概率积分法和数值模拟法,分析多煤层逐层开采完后并施加上部结构荷载后采空区覆岩的应力和位移变化特征。结果表明:当上部煤层开采后,在采空区工作面两端有围岩应力集中现象,当下部煤层开采后,上部煤层采空区两端应力进一步增大的趋势;上部煤层和下部煤层开采后最大沉降均发生于采空区顶板中部,自顶板至地表逐渐降低,地表沉降自中部向两侧逐渐降低,且呈对称关系;煤层开采应力释放后,采空底板处有轻微隆起;当上部荷载施加后,采空区地表水平、竖直位移量和应力比之前均有所增大,但采空区场地整体仍处于稳定状态。建议对拟建的建筑物采用柱下独立基础加联系梁以提高其整体刚度,严禁采用桩基础等易引起下部采空区活化的基础形式。通过与后期地表监测数据对比,显示数值模拟方法计算的地表下沉值预测结果与实际较为接近。表明在选用合理的地质力学参数的情况下,运用该方法进行多煤层采空区沉降预测是可行的,对类似的矿山问题的分析解决有一定的借鉴和指导意义。     

蒙华铁路石膏矿采空区稳定性评价

研究目的:本文结合蒙华铁路石膏矿采空区工程地质勘察,通过对采空区工程地质勘察方法和稳定性评价方法的研究,探讨采空区稳定性及其对铁路工程的影响,为铁路建设的场地适宜性提供科学依据,为类似工程提供参考.研究结论:采空区工程地质勘察采用地质调绘、资料收集、调查访问、物探探测、机动钻探等相结合的综合勘探手段,查明线路沿线采空区的详细开采情况;并根据综合勘察成果,采用铁路工程保护矿柱的设计方法,确定安全边界范围,综合评价采空区的稳定性及其对铁路工程的影响.     

采空区充填控制覆岩沉降相似模拟

采用相似材料模拟实验方法,对采空区充填控制地表沉陷相似材料模拟实验,模拟工作面采空区充填控制地表及覆岩移动,采用3种不同强度充填材料充填开采推进过程中工作面采空区,观测地表及覆岩移动规律.得到了充填开采条件下地表及覆岩的移动规律,充填材料的强度与地表下沉系数的关系,采空区充填的空间与充填时间的关系,为解决采空区充填开采提供了科学依据.     

利用ANSYS进行开采沉陷模拟分析

尝试利用大型通用ANSYS有限元分析软件对某市拟建工业园采空区场地的稳定性进行了模拟分析,模拟揭示了规律能为工程规划决策者提供依据和指导,同时表明利用ANSYS进行开采沉陷特别是对深部矿区的模拟是有效的,可行的,能够根据问题需要采用较符合实际的复杂模型。     

某高速铁路煤矿采空区综合勘察及稳定性评价

某高速铁路经过煤矿采空区附近,通过调查走访及收集资料、物探大地电磁测深、深孔勘探等手段相互印证,最终确定了采空区分布范围、开采深度、开采方式;根据岩移资料,选择合适的参数,按照开采面与煤层关系分析确定采空区移动盆地在线路上的影响范围,从而得出煤矿采空区塌陷不会影响高速铁路运营安全和稳定这一结论.     

精准三维激光探测结合可视化建模的采空区稳定性分析

精准地掌握复杂采空区的三维形态及其空间的相对位移,是进一步开展空区稳定性可靠分析的前提。以中核赣州某铀矿区为背景,利用BLSS-PE矿用三维激光扫描和测量系统,对该采空区进行三维探测分析并对三维探测所得数据信息进行数字化处理转换,应用DIMINE建立采空区的三维空间模型,经过数字化处理后实现了与FLAC^3D模型的无缝耦合,从而形成了三维数值运算模式。研究结果表明：818-2#采场在开挖后最大主应力增加且最大值出现在采空区顶底板,最小应力基本保持不变,上下盘虽出现拉应力,但低于围岩抗拉强度;818-2#采场最大水平位移和最大垂直位移均较小,且随着采场的逐步回采,采空区围岩出现塑性区,但面积较小。因此,采空区整体上呈稳定状态。研究结果为矿山地压管理和综合治理提供了有力的依据。     

采空区赋存状态对邻域边坡稳定性的影响分析

为分析采空区赋存状态对边坡稳定性的影响,针对云南省镇雄县头屯村因煤矿地下采空区引起滑坡的实际案例,结合正交试验设计和MIDAS GTS/NX数值模型,基于敏感性分析思想,分析边坡应力场、位移场及其有效塑性区分布规律,研究采空区采深、采空区高度、采空区跨度和采空区距离边坡的水平距离4个因素3种水平的影响敏感性。研究表明：采空区采深因素是影响采空区稳定的重要因素,其次是采空区距边坡的水平距离、采空区跨度,影响最小的是采空区的高度因素。依据采空区形态及赋存状态要素的权重大小,利用多元线性回归方程,得出采空区对邻域边坡影响的极限状态方程,该研究成果可为矿山边坡稳定性分析及煤矿安全开采提供借鉴。     

邯长邗济铁路采空区地基加固处理技术

用钻孔注浆的方法加固路线经过矿区采空区地基,提高承载力,增强其上部建筑物的稳定性,是近年来铁路通过各种矿区采空地区的一种常用的工程处理措施。阐述邯长邗济铁路所经铁矿采空区地基加固处理的方案及施工过程。     

云南东部钟家山煤矿地下采煤形成采空区稳定性评价

结合物探、坑底调查等方法对钟家山煤矿采煤区的现场勘察,确定采空区的范围。分析了采煤活动对周边地质环境的影响且最终对煤矿地下采空区的稳定性进行评价。     

三昌采石场复杂采空区群稳定性数值模拟研究

三昌采石场采空区具有规模大、数量多、空间关系复杂等特点,急需开展复杂采空区群稳定性课题的研究.在对采空区群及其开采环境现场调研的基础上,进行了现场点荷载试验与室内单轴抗拉、抗压强度实验,获得岩体力学参数.采用三维有限元方法对三昌采石场进行数值模拟,模拟结果表明:三昌采石场采空区稳定性偏低,部分空区顶板出现拉应力集中,有可能出现顶板冒落.根据分析结果,提出了相应安全对策,为矿山的安全生产起到指导作用.     

基于Mathews稳定图法的采空区稳定性评价

针对赤峰红岭铅锌矿多年开采遗留下的80个未处理的采空区问题,通过对该矿山工程地质调查、矿岩力学试验,获取了表征矿山岩体质量的多种指标.依据获取的矿岩力学指标,利用Mathews稳定图法计算出试验采空区的稳定数和水力半径,并通过重新绘制的Mathews稳定图和等概率图的合成图,评价出采空区的稳定性以及稳定概率.利用FLAC~(3D)对试验采空区进行数值模拟,结果与利用Mathews稳定图法评价的结果一致.对不稳定采空区进行了参数优化,并对不稳定采空区提出了支护措施.可通过该方法对红岭铅锌矿所有采空区进行评价,并可为类似矿山提供参考.     

动荷载作用下采空区地基稳定性分析

安太堡露天矿东北角的井阳煤矿开采造成了大面积的地下采空区,为避免施工设备陷入采空区,须研究地面施工时动荷载对采空区的影响。本文按照时间顺序把该采空区划分三个区域,通过数值模拟计算分析了在动荷载作用下采空区内的变形、塑形破坏和应力分布状况,并对采空区上方施工安全性作出评价,最后提出采空区地基的处治对策。     

红岭多金属矿复杂采空区稳定性

为确保矿山的正常安全生产和经济效益,以红岭多金属矿复杂采空区为例,针对遗留的大量采空区问题,进行稳定性研究。在现场监测数据基础上,通过数值模拟及K.B.鲁别涅依他公式法分别研究了空区间柱、顶板和上下盘围岩的稳定性,并与现场实际情况做对比分析。结果表明：将现场调查结果、数值模拟方法及经验公式分析方法相结合,对空区稳定性进行综合评判,全面地获得复杂采空区的稳定性情况以及潜在破坏区域,可更有效地指导工程实践,研究结果可为下一步矿山安全回采提供依据。     

复采条带煤柱沿空掘巷稳定性研究

详细分析了条带煤柱复采时沿空掘巷的支护特点。预板锚杆对沿空掘巷的总体稳定性无法起到有效的控制作用,只有提高围岩的强度,发挥围岩的自承能力才能对巷道起到有效的支护作用。针对岱庄煤矿矿2351工作面的具体地质条件确定了具体的支护方式。通过对巷道的支护效果监测分析在该支护方式下,巷道两帮及预板在巷遭开挖初期变形明显,两帮变形尤其是非生产帮变形明显大于项板变形;由于采空区上方顶板跨落倾斜作用于非生产帮外侧,非生产帮2．2m处所受压力大于1．0m处所受压力;巷道掘进完成以后变形和压力仍然有所增加,但最终趋于稳定。研究表明采用高强度左旋连续螺纹锚杆加低松弛预应力错索的联合支护方式能够保证巷道两帮及顶板围岩的稳定性。