采空区上方修建大型建筑物地基稳定性评价

地表移动变形随时间的稳定性及剩余变形问题一直是采动覆岩沉陷研究的重要方面。笔者分析了采动地表移动变形的时间过程,探讨了地表沉陷的延续时间及地表剩余沉陷的预计方法,给出了采空区上方修建大型建筑物地基稳定性评价的指标,对采空区上建设建筑物提出了相应的技术措施。     

煤矿采空区场地地基稳定性及适宜性分析

结合一煤矿采空区场地作为新建高层住宅小区场地,通过开采条件、地表移动变形综合确定煤矿采空区的稳定性;采用工程类比法、采空区特征判别法、活化影响因素分析法、地表剩余变形判别法等判别采空区场地工程建设适宜性;建议采空区场地采取吸收地表沉陷变形的柔性措施和抵抗地表沉陷变形的刚性措施来确保拟建建筑物的安全。     

基于GPS静态定位法监测数据分析与塌陷特征认识

以采矿工程资料及塌陷区地面变形调查为基础,通过在华亭采煤沉陷区东峡煤矿区部署GPS监测桩,对地表沉陷变形采用静态定位法进行监测,并采用统计图示的手段对监测数据进行统计分析。结果表明:测区范围内垂直移动及沉降量由西向东、由南向北逐步增大;水平移动方向总体指向采空区方向,塌陷边缘地带水平变形小,越接近采空区移动量越大,水平移动变形越大;无论是垂直移动变形还是水平移动变形或是倾斜等监测数据显示,测区内由北向南其地表塌陷程度明显增强,与采煤工作面从北向南推进,采空区逐步向南发展所产生的岩移塌陷规律相一致。测区内地面塌陷垂直移动变形总体呈正态沉陷规律,各地段表现出时空上的差异沉降现象;而水平移动的方向及变形量也有差异性,反映出煤矿采空地面岩移塌陷的复杂性。地面塌陷总体受控于地层岩性、构造条件、采矿方式及采空区大小等,而降雨也可能是地表移动变形的重要影响因素。     

采深和松散层厚度对开采沉陷地表移动变形影响的数值模拟研究

文章以山西霍州辛置煤矿2204工作面为试验研究基地,采用岩石破裂软件RFPA2D模拟开采沉陷过程,研究煤层采动后地表移动及变形的规律;系统地分析了采深采厚比对地表移动及变形的影响。     

软岩矿区地面下沉及其对工业建筑物影响分析

根据鲁中软岩矿区开采引起地面下沉及地面井塔楼等建筑物倾斜变形的工程实际,采用非确定性研究方法,将深埋破碎金属矿体开采引起地面沉陷或岩体移动变形这一客观现象视为一随机事件,建立了开采引起地面沉陷或岩体移动变形分析的数学模型。利用该模型可对开采引起地面沉陷及其对地表工业建筑物影响进行具体分析评价。通过具体计算分析结果表明,在软岩地层条件下矿体开采地表移动变形的影响范围有随着采深的增加而逐渐增大的趋势。     

基于极限分析法和数值模拟的条采岩层稳定性分析

为解决红阳二矿西三下部采区村下压煤问题,保证村下采区稳定安全,实现矿区可持续开采,以该采区压煤开采地质条件和煤层赋存情况为研究基础,应用轴向力作用下岩层稳定性极限平衡分析法进行理论分析,结合采煤沉陷预计软件对地表移动变形进行预计,利用数值模拟对理论分析和沉陷预计的结果进行合理性验证,综合以上研究过程得到如下结论:(1)村下压煤条采,沿采空区倾向,顶板位移从两边到中间呈增大趋势,且在采区中间位置达到最大位移值979.3 mm;(2)从采空区顶板至地表,沿采区垂向,岩层位移值呈减小趋势,在地表处达到最小位移值3.45 mm;(3)在采深760 m时,村下采空区上覆岩层应力分布重新达到平衡,可保持稳定大约10年,采深达到815 m时,采空区及上覆岩层逐渐趋于稳定并维持大约5.6年;(4)采煤沉陷预计地表最大沉降值W=720 mm;最大曲率值K=0.005×10~(-3)/m;最大水平变形值ε=0.45 mm/m;(5)数值模拟分析结果与极限分析法、采煤沉陷预计结果一致,可为村下压煤开采提供稳定性判据,避免了采区采动损害引发地表塌陷灾害。     

FLAC~(3D)在预测采空区地面沉陷损毁耕地中的应用

采空区地面沉陷损毁地表耕地是地下开采矿山引发的主要地质环境问题之一,通过对佛子冲铅锌矿104号矿体的工程地质条件、采场结构参数及原岩应力场进行调研,并在此基础上运用FLAC~(3D)建立采空区数学模型,对佛子冲铅锌矿104号矿体采空后采空区地压力分布、岩体变形移动等进行模拟与研究,预测采空区地面沉陷损毁地表耕地的程度,并根据矿山的实际情况提出防治措施,为保护矿山采空区沉陷区内的耕地提供依据和参考。     

基于概率积分法的横河煤矿巨厚松散层下开采沉陷预测分析

煤炭资源开采产生的沉陷变形会对土地资源造成严重破坏,因此针对巨厚松散层下煤炭开采产生的地面沉陷变形分布规律的研究具有十分重要的意义。以山东济宁横河煤矿为例,运用概率积分法分别建立了主断面和采区任意点的预测模型,预测了2#、3#煤层先后开采后地表下沉、倾斜、曲率、水平移动、水平变形等特征。预测结果显示,横河矿区下沉面积为78hm2,最大下沉值达到9.987m,与现场调查的实际情况基本吻合。由于横河矿区由巨厚松散层覆盖,相比一般采矿条件下,地表沉陷具有地表下沉系数较大、地表最大下沉值较大、水平移动系数和水平移动值较正常值偏大、沉陷范围大、拐点偏移距较小等特点。     

断裂活动影响矿区的采煤沉陷灾害问题

文章结合抚顺矿区实际,分析论述了断裂活动影响矿区的地应力环境特征。阐述了在断裂活动影响矿区,岩体长期大规模开挖造成局部区域构造应力卸载,岩体弹性变形能恢复发生水平变形,导致地表产生附加水平移动与变形。通常的沉陷区边缘区域,地表移动变形值不大,采动损害也相对较轻。但断裂活动影响矿区,沉陷区边缘区常存在着明显的水平移动与变形,并造成相应损害。尤其是在矿震等岩体地质动力现象显现影响下,地表沉陷灾害更为严重。     

采空区输气管道弹性变形分析

近年来输气管道工程的大规模建设,其不可避免地要通过一些煤矿采空沉陷区和地质构造复杂区域。煤矿采空沉陷区的地表移动变形必然会使上覆的输气管道发生变形、甚至破坏,因此,分析与预测煤矿采空区地埋输气管道的安全性具有重要意义。本文以西气东输一线为例,依据弹性理论分析计算,当管道下伏分别为土体和岩体时,输气管道破坏时的岩土体垮塌宽度,并统计在垮塌影响范围一定的条件下,岩土体垮塌宽度与管道变形及最小曲率半径之间的规律。结果表明,管道的弯曲变形与垮塌宽度之间呈递增关系。     

辽东大台沟沉积变质型铁矿床形成时代、地球化学特征及其地质意义

辽东大台沟铁矿大地构造单元属中朝准地台胶辽台隆太子河-浑江台陷、辽阳-本溪凹陷,是近年来发现最大的“鞍山式铁矿”。利用LA-ICPMS将含铁层围岩中碎屑锆石年龄限制在2.52~2.56Ga,可推测大台沟铁矿床沉积时代约为2.54Ga左右。全岩分析结果显示SiO2、Fe2O3、FeO的含量占矿石组成的绝大部分,其它组分含量很低,说明矿石极少或者几乎没有受到陆源碎屑物质的混染。Na2O/K2O<1、ω(Sr)/ω(Ba)远远大于1,说明其为海水沉积物。Eu、Y、La具有强烈的正异常,说明形成时有热液参与。赤铁矿石中镜铁矿的发现也说明矿石为后期热液成因的产物。微量元素含量均较低,ΣREE含量较低,LREE亏损,HREE富集,稀土元素La、Eu、Y显示正异常、很高的Y/Ho比,这些特征与其它地区沉积变质型铁矿床非常相似。综合分析认为大台沟沉积变质型铁矿床成矿物质来源海底火山喷发和洋壳,火山活动活跃的部位不利于物质大量沉积,Si、Fe物质依次沉积的同时也陆续的被搬运至适合沉积成矿的位置,形成矿层,经后期区域变质变形作用、变质分异作用形成大台沟沉积变质型铁矿床。     

辽宁省金矿成矿规律及成矿系列

辽宁省大地构造位置处于华北陆块北缘东段,省内金矿资源较为丰富.在研究典型金矿的基础上,总结了辽宁省金矿的成因类型、矿产预测类型以及金矿的时空分布规律.基于对辽宁省大地构造演化与金矿成矿关系的新认识,结合重大构造事件与金矿成矿效应的耦合关系,运用成矿系列理论揭示了省内金矿的成矿动力学演化机制,将全省金矿划分为3个成矿系列...     

辽宁鞍山齐大山铁矿床地球化学特征及地质意义

为研究辽宁齐大山铁矿床的成矿物质来源及形成环境,选取典型铁矿石进行主量元素、微量元素和稀土元素分析测试。结果显示,铁矿石主要由TFeO和SiO_2组成,其他主量元素及微量元素、稀土元素含量均较低,页岩标准化稀土元素配分曲线呈轻稀土元素相对亏损、重稀土元素相对富集型,具有一定的Eu、Y、La的正异常和弱的Ce异常,以及较高的Y/Ho值。研究表明,齐大山铁矿是由极少碎屑物质加入的化学沉积岩,其成矿物质主要来源于热水和海水的混合作用,是在海底一定缺氧的环境下形成的,矿床是与海相火山沉积有关的前寒武纪火山沉积型铁矿。     

辽宁地区的幔枝构造

将辽宁地区划分为4个幔枝构造:山海关幔枝、辽东南幔枝、建平-阜新幔枝、西丰幔枝,文章分述了它们各自组成与构造特点,并举例说明了辽宁幔枝构造通过其三个次级构造单元对成矿的控制规律.     

辽宁古生物化石特征与保护利用模式分析

辽宁拥有丰富的古生物化石资源,它们在中国乃至世界范围内具有较高知名度,具有非常高的科研、科普和社会经济价值。根据近年来辽宁古生物化石资源的调查成果资料,对辽宁古生物化石的类型、时空分布规律等进行总结研究,并分析了辽宁古生物地质遗迹的保护利用现状,对其保护和利用模式进行分析探讨。提出了化石保护与利用多元化发展模式,并挖掘化石的最大优势,对化石资源研学旅行开发进行探讨和设计,以化石文化为依托打造化石衍生文创产品。对古生物化石特征的总结以及对保护利用模式的探讨,能够为辽宁古生物化石的深入研究工作提供基础材料,为辽宁的古生物化石产业发展提供思路。     

Structure of the Lithosphere and Mesozoic Sedimentary Basins in Western Liaoning,Northern Liaoning,and Songliao,Northeast China

The western Liaoning, northern Liaoning, and Songliao areas represent three different tectonic units with different lithospheric thermal-mechanical properties in terms of composition, thickness of the thermal lithosphere, effective elastic thickness, depth of the detachment surface, and strength of the lithosphere. Western Liaoning is characterized by a thick lithosphere with high rigidity and strength, whereas Songliao and northern Liaoning are characterized by relatively thin lithosphere with low rigidity and strength. These differences controlled the development of distinct types of basins under an extensional regime during the Early Cretaceous. The basins in western Liaoning are controlled by faulting rather than by thermal subsidence. The Songliao basin is controlled both by faulting and by thermal subsidence, and thus both syn- and post-rift sequences developed with the same thickness in the center of the basin. In contrast, in northern Liaoning, the basins are mainly controlled by faulting, and to a lesser extent by subsequent thermal subsidence. As a part of east China, where more than 93% of the proven oil reserves of China are distributed, the western Liaoning-northern Liaoning-Songliao area also has attracted considerable attention for its hydrocarbon potential. The Songliao basin is proven to be the largest non-marine petroliferous basin and one of the most important oil- and gas-producing basins in China. In addition, the Tieling-Changtu basin and the Zhezhong depression in northern Liaoning show some petroleum potential. In contrast, basins in western Liaoning represent a limited prospect for oil and gas.     

辽宁南华系的划分及其特征

南华系以冰川活动的广泛出现为其特征,始称“南华大冰期”,但辽宁南华系中迄今尚未发现冰成岩沉积.相反,辽宁南华系却发育大量的宏观藻类化石,反映出当时温暖潮湿的古气候条件.世界各地前寒武纪晚期冰川活动,均出现于低古纬度位置.根据古地磁资料,辽宁南华系分布于中、高古纬度位置.因此,辽宁南华系不会发育冰成岩.辽宁发育“温暖型南华系”,这将对全国的南华系划分对比提供新的研究思路.     

辽宁古生物化石特征与保护利用模式分析

辽宁拥有丰富的古生物化石资源,它们在中国乃至世界范围内具有较高知名度,具有非常高的科研、科普和社会经济价值。根据近年来辽宁古生物化石资源的调查成果资料,对辽宁古生物化石的类型、时空分布规律等进行总结研究,并分析了辽宁古生物地质遗迹的保护利用现状,对其保护和利用模式进行分析探讨。提出了化石保护与利用多元化发展模式,并挖掘化石的最大优势,对化石资源研学旅行开发进行探讨和设计,以化石文化为依托打造化石衍生文创产品。对古生物化石特征的总结以及对保护利用模式的探讨,能够为辽宁古生物化石的深入研究工作提供基础材料,为辽宁的古生物化石产业发展提供思路。     

对辽宁省煤质分布规律的认识

辽宁省是一个产煤大省，而且煤类齐全。从褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、无烟煤皆有存在。本省煤质分布可划分为三个带即：长焰煤、气煤带；褐煤、长焰煤、气煤带；肥煤—无烟煤带。其中：长焰煤、气煤带主要分布在辽宁西部阜新、北票、朝阳等地区；褐煤、长焰煤、气煤带主要分稚在辽宁中部昌图、新民、辽中、台安地区；肥煤—无烟煤带主要分布在辽宁东部的辽阳、本溪、恒仁地区。对辽宁省煤的煤质分布规律作出正确的评价对今后的生产起到指导作用。