沈丹客运专线本溪段下伏采空区的数值模拟分析

为分析沈丹铁路客运专线本溪段的路基稳定性,为铁路客运专线建设提供依据,利用概率积分法进行了预测,并采用有限元软件ADINA进行了数值模拟。建立三维模型,分析了采空区残余变形对客运专线的影响,并对采空区注浆后的状态进行了模拟分析,得到了注浆前、后沿路基方向下沉、沿路基方向水平移动、垂直路基方向水平移动的数值。研究表明,采空区处于基本稳定状态,地表移动和变形是均匀渐变的,不会出现突然塌陷,但采空区上方出现了应力集中和塑性变形,地表移动仍会对铁路客运专线的运营造成影响,考虑未来可能产生的残采和复采以及铁路行车荷载的作用,也可能会出现老采空区活化,宜采取措施进行加固;对采空区进行注浆后地表的移动和变形值较小,达到了铁路客运专线的要求,采空区注浆能有效地控制地表移动和变形。     

采空区稳定性评价及处治对策

根据煤层开采后影响上覆岩层及地表而产生移动和变形的时间的变化关系定性分析采空区稳定性,而且采用FLAC3D模拟了在施加地面建筑载荷后地表变形情况,确定了采空区需要处理的范围;依据建筑物荷载集度及其重要程度,采用了不同注浆处治对策.通过对采空区上覆岩体的沉降和建筑物沉降监测数据的统计分析,评估了处治效果.     

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。     

采空塌陷区地表建筑物变形特征分析及破坏机理研究

采空区建筑物的变形特性研究,一直是采空塌陷灾害的一个重要方向。本文以北京市房山区史家营乡大村涧村采空塌陷为背景,在充分分析采空区上方建筑物砖墙上裂缝形态及分布规律的基础上,从建筑物受力方面探讨了裂缝产生的原因,并采用数值模拟方法对采矿影响下建筑物的变形破坏机理进行浅析,研究结果不仅可为建筑物加固和维修提供依据,还可为采空塌陷区治理提供参考。     

小窑采空区地质灾害综合评价研究

采用物探和钻探相结合的综合勘察方法,获取地质环境的破坏现状和采空区特征.按相关规范要求,预测小窑采空区的影响范围,剖析采空区残留空洞的稳定性,评价采空区的活化潜在威胁,分析采空引起的覆岩三带发育特征,剖析采空区引起的地表移动特征,获取相应地表变形特征参数.     

基于InSAR监测数据的石膏矿采空塌陷特征分析——以邳州平台矿和希州矿为例

石膏是一种重要的矿产资源,但石膏矿的大量开采会产生严重的采空塌陷隐患。目前关于石膏矿采空塌陷的研究多集中于采空区矿柱和护顶层的稳定性等方面,有关矿区采空塌陷地表变形及监测预报方面的研究甚少,也缺乏有效的研究方法。针对石膏矿开采后地面变形特征及塌陷特征研究,通过对矿区InSAR监测数据进行地表变形分析,确定了采空塌陷前的地表变形特征。根据邳州平台矿和希州矿2007—2018年InSAR监测数据进行计算分析,可以看出地面塌陷前,地表存在早期缓慢变形,可根据变形量及范围判断塌陷类型及范围。对InSAR监测数据的计算和分析可为矿区地面塌陷地质灾害的监测、预报及防治提供数据资料与科学依据。     

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。     

小窑采空区地质灾害综合评价研究

采用物探和钻探相结合的综合勘察方法，获取地质环境的破坏现状和采空区特征.按相关规范要求，预测小窑采空区的影响范围，剖析采空区残留空洞的稳定性，评价采空区的活化潜在威胁，分析采空引起的覆岩三带发育特征，剖析采空区引起的地表移动特征，获取相应地表变形特征参数.     

基于InSAR监测数据的石膏矿采空塌陷特征分析——以邳州平台矿和希州矿为例

石膏是一种重要的矿产资源,但石膏矿的大量开采会产生严重的采空塌陷隐患。目前关于石膏矿采空塌陷的研究多集中于采空区矿柱和护顶层的稳定性等方面,有关矿区采空塌陷地表变形及监测预报方面的研究甚少,也缺乏有效的研究方法。针对石膏矿开采后地面变形特征及塌陷特征研究,通过对矿区InSAR监测数据进行地表变形分析,确定了采空塌陷前的地表变形特征。根据邳州平台矿和希州矿2007—2018年InSAR监测数据进行计算分析,可以看出地面塌陷前,地表存在早期缓慢变形,可根据变形量及范围判断塌陷类型及范围。对InSAR监测数据的计算和分析可为矿区地面塌陷地质灾害的监测、预报及防治提供数据资料与科学依据。     

大冶市还地桥煤矿采空区稳定性评价与防治措施建议

大冶市还地桥区域煤矿开采形成采空区变形及塌陷;造成区内居民房屋出现不同程度开裂变形、地面设施破坏.依据该区煤矿采空区勘查成果,对成因机制及稳定性、发展趋势进行分析评价,判断勘查区内的采空区及地表变形处于残余变形阶段,按今后50年地面累计变形情况计算结果将勘查区采空区划分为不稳定区、基本稳定区和稳定区并提出防治措施建议.     

Analysis of gob collapse characteristics in gypsum mine based on InSAR monitoring data—A case study of Pizhou Pingtai and Xizhou mine

Gypsum is an important mineral resource. Bulk mining of gypsum will cause serious gob collapse. At present, the research on gob collapse of gypsum mine mainly focuses on the stability of pillars and top layers in the gob area. The research on the surface deformation in gob collapse areas and the monitoring and forecasting methods is rare. What’s more, there is also a lack of effective methods. This article focuses on the study of surface deformation characteristics and collapse characteristics after gypsum mining. The surface deformation characteristics before gob collapse can be obtained from the InSAR monitoring data analysis on ground deformation in the mining area. According to the calculation and analysis of InSAR monitoring data of Pingtai and Xizhou mine from 2007 to 2018, it can be seen that the surface deformed gradually in the early stage before gob collapse. The deformation amount and scale can be used to analyze the gob type and scale. This research can provide data basis and scientific evidence for monitoring, forecasting and preventing ground collapse in gypsum mining area.     

基于模糊综合评判和GIS技术的矿山地质环境影响评价

蒲白矿产资源集中开采区分布于渭北黑腰带地区的蒲城和白水县,煤炭、石灰岩、铝土矿和粘土等多种矿产的持续开发,产生了各类的矿山地质环境问题,其中煤矿采空区塌陷及裂缝最为突出。选取了地形相对高差、岩土体特征、开采方式、有效深厚比、采空区面积比、矿山地质灾害发育密度、地下水位、压占破坏土地资源等11个指标作为评价因子,构建了矿山地质环境影响评价指标体系。采用模糊综合评判法对研究区矿山地质环境影响进行评价,并结合GIS空间分析技术划分为矿山地质环境影响严重区12个,较严重区4个,较轻区2个。评价结果与实际调查情况较为相近,较客观的反映了采矿活动对矿山地质环境的影响,并结合区内实际提出了矿山地质环境恢复治理措施建议,为矿山地质环境保护与恢复治理提供了依据。     

综合物探技术在山西某整合矿井的应用

山西某整合矿井地表条件复杂,目的层埋深变化大,部分区段煤层埋藏较浅,且有采空区存在,为解决该矿地质构造、采空区范围及其富水性以及影响煤层开采的其它水文地质问题,采用三维地震勘探与瞬变电磁法、直流电测深法相结合的综合物探技术。利用三维地震勘探解决目的层赋存形态及其地质构造问题;再利用瞬变电磁法进行平面控制,以使平面及深度解释误差达到勘探要求;应用直流电测深法及瞬变电磁进行勘探,在正反演解释的基础上对其资料综合分析、对比,并结合三维地震资料,确定地质构造的富水及导水性,取得了较好勘探效果。     

潞安矿区3号煤层瓦斯构造控制因素分析

以潞安矿区备煤矿3煤层瓦斯含量为依据,运用瓦斯赋存构造逐级控制理论研究了矿区瓦斯赋存特征。,分析认为,矿区瓦斯浅部含量低,深部含量高,各矿瓦斯涌出由东向西呈现逐渐增加的趋势;以两大断褶带为界限,将矿区划分为北部（I）、中部（Ⅱ）和南部（Ⅲ）三个瓦斯地质单元：I区井田总体处于拉张体制下形成,使得井田内部分瓦斯得到释放;Ⅱ区东部近东西向断裂处于拉张体制,使得瓦斯大量逸散,至西部构造变形微弱,近南北向的褶曲和逆断裂有利于瓦斯保存,成为高瓦斯区;Ⅲ区构造复杂,尤其在深部,褶曲构造受后期构造运动影响较小,煤层瓦斯富集．瓦斯压力较大。     

煤矿浅埋老窑采空区多梯度剖面装置探测研究

以内蒙某露天煤矿的地质特征为依据,建立二维正演模型,利用改进的高密度电法装置——多梯度剖面装置进行采空区在埋深、充水性、规模等不同条件下的正演响应分析,总结出高、低阻模式下异常响应都会随采空区深度的增加表现为幅度减少,且埋深大于采空区直径的3～5倍时,其正演剖面上难以显示出异常特征。以煤层顶板为30m的数据进行反演,发现高阻异常的反演结果与理论模型在位置、宽度、顶部埋深和电阻率值方面吻合程度较高;而充水采空区,异常的规模存在一定误差。内蒙某露天煤矿的勘探实例,验证了多梯度剖面装置在浅埋采空区勘探中,可以取得较理想效果,特别是对不充水采空区,其准确度更高。     

红岭煤矿水文地质特征及充水因素分析

通过对矿区含、隔水层及断层带水文地质特征的分析和井下水文地质现象的观测,认为目前矿井开采煤层较浅,以二1煤顶板直接含水层充水为主,水量不大;但随采掘的延深,煤层下伏的太原组灰岩和奥灰含水层,会在断层的影响下,与其它含水层发生水力联系,对矿井开采形成威胁。根据对矿井充水因素的分析结果,指出目前矿井的充水强度不大,充水通道主要为断层带,在开拓-800m水平时,应注意构造破坏或隔水层薄弱地段,此地段有可能出现奥灰水突入矿井的危险。为防止矿井突水,提出了建立健全地下水观测系统,加强井下钻探和物探工作,重视邻近矿井老窿水监测等矿井水害防治工作建议。     

宝鼎矿区深部水文地质条件研究及涌水量计算

宝鼎矿区浅部资源行将枯竭,深部开采已迫在眉睫,而预测深部涌水量成为其首要解决的问题。通过对矿区深部水文地质条件研究与矿井充水因素的分析,认为矿区各含水间水力联系差,同一含水层组的不同地段间的含水裂隙的连通性亦差;断层多为高角度压性逆断层,导水性差,富水性弱;矿区上部水平及下部水平的浅埋区的充水水源主要为大气降水和老窑水,而下部水平主要的充水水源为上覆水平的采空区积水和地下水。运用比拟法和地下水动力学对延深的第一接替水平四个区段的较大涌水量和一般涌水量进行了计算,经过比较,采用了比拟法的计算结果：矿井的一般涌水量为2860.88m3/d,据此提出了切实可行防治水措施,从而为矿井深部建设提供了水文地质依据。     

煤炭采空区处理的新方法与实例分析

位于乌鲁木齐市南湖路以西的煤炭采空区面积达67 100.5m^2,区内构造从南到北主要由八道湾向斜和七道湾背斜组成,地层产状变化不大。该矿区开采较深,且采空区塌陷区有明显的地下水活动迹象。在对深孔大体积采空区注浆时,比较各种常见注浆治理方法,均存在不同的制约因素,故决定采用灌浆爆破压密法对采空区进行压实加固。经现场爆破试验,该区重复爆破次数在3～5次左右。灌浆爆破压密处理后,对不同土层进行取样对比分析,得到其相应密度（增加）及空隙比（减少）的变化分别为：杂填土14.1%,-7.9%;素填土5.9%,-3.3%;塌落煤层7.8%,-7.7%。根据压缩数据及现场测量,处理后的土体沉降2～4m,部分空体地段的沉降量达10～20m,治理效果明显。