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。      

开采沉陷观测方法与数据处理

本文系统地介绍了矿山开采沉陷观测的基本过程,并对观测数据进行处理,进而得出了地表基本移动参数,并在总结我国开采沉陷地面以及地下变形观测的基础上,对我国矿山测量的发展前景进行了探讨。     

韩台煤田采矿对京沪高速铁路的影响分析

京沪高速铁路在山东省经过韩台煤田,进行韩台煤田地下采煤活动影响分析,重点分析张山子煤矿采矿引起的地表变形对京沪高速铁路的可能影响,得出张山子煤矿在铁路线位附近的采煤活动,没有引起地表的移动与变形,没有引起地面建筑物的破坏,采取井下回填或者钻孔注浆等措施,可以有效防止采掘活动引起的地表变形,减少采掘活动对京沪高速铁路的破坏。     

地表移动观测站数据处理新方法研究

建立地表移动观测站是研究开采沉陷和建筑物破坏规律的最可靠手段。目前,实地观测数据在后期的处理过程中大多都是采用传统的支距法等方法,将观测值改正到工作面的走向和倾向方向上,使得观测站布设与数据处理具有较大的局限性,地表移动和变形计算精度也受到较大的影响。针对传统的地表移动观测站数据处理存在的问题,结合工程实例介绍一种地表移动观测站数据处理新方法。     

变形监测技术在采煤沉陷区工程中的应用——以大同同煤东周窑采煤沉陷区监测工程为例

结合近年来的野外地质工作经验和生产实例,通过采煤沉陷区地面变形稳定性监测及对监测数据资料整理,可为分析采煤沉陷地面变形的形成机理,研究地面移动变形的规律性,预测采煤沉陷地面变形稳定性提供精准、详实的数据,可为采煤沉陷地区变形监测体系的建立提供借鉴和参考。     

地下采动山体变形活动的模型实验

本文在分析横山山体地质条件及因地下采空而诱发出的山体变形破坏特征的基础上,对采空区地表山体的变形破坏进行了工程地质力学模拟研究。结果表明,横山山体之下3号煤层的采动坍陷是引起山体变形破坏的直接原因;毗邻山体的电厂区地表隆起变形破坏,是因采空区上覆岩层在坍陷时所产生的向电厂方向的蠕动,致使厂区地基土遭受挤压和变形的结果;随着3号煤层采动的结束及其上覆岩层坍陷过程的完成,电厂区将会恢复到稳定状态。 通过分析,山体岩层倾角增大时有无地下采空影响的山体变形破坏的不同特征,得出了同时具有地表侵蚀临空面和地下采空临空面的山体与仅有地表侵蚀临空面之斜玻的山体变形破坏是不同的。从不同模型材料所得实验结果的一致性,验证了此模拟实验在理论上和实际中都有很好的相似性。     

济宁——兖州煤田采煤沉陷区建(构)筑物损毁特征分析及防治建议

济宁-兖州煤田煤炭资源开采历史较久,采煤造成的地表弯曲和沉降变形导致诸多房屋破坏、道路损毁。本文通过详细分析采煤沉陷区不同结构形式的建(构)筑物损毁特征机理及与煤炭资源开采方式、煤层埋深、开采厚度、建(构)筑物结构形式之间的关系,总结了相关规律,提出了采煤沉陷区建(构)筑物损毁防治的方法与建议。     

概率积分法沉陷预计与参数反演优化算法及实现

任意多边形工作面沉陷预计及精确的求取概率积分法反演参数是开采沉陷研究的重点。提出了使用Delaunay三角剖分将任意多边形开采区域划分为若干小三角形,然后进行沉陷预计的方法,解决了任意多边形沉陷预计的难题;综合模矢法和遗传算法优点,提出了组合算法,提高了概率积分法参数反演精度和效率;开发了集实测数据处理、预计模型参数反演和移动变形预计模块于一体的地表移动变形数据处理软件。优化算法的提出及系统开发,可以更好的服务于"三下采煤"、矿区建筑物稳定性评估、矿区土地复垦、采煤塌陷地治理规划设计等工作。     

采煤沉陷对边坡的安全影响分析

应用山区地表沉陷预计系统,通过计算煤矿开采导致的地表变形确定了研究区开采沉陷范围,得知边坡位于煤层开采沉陷变形范围内为了进一步分析采煤对边坡失稳的贡献力量,运用MIDASGTS、GEO-STUDIO有限元分析软件,对边坡存在地下开采时不同工况条件下的稳定性作了进一步研究,从而为该区域的防灾减灾工作提供一定的科学依据。     

贵州兴旺煤矿开采地表塌陷预测方法探讨

以贵州六枝特区兴旺煤矿地表塌陷为例,采用概率积分法作为地表移动及变形预测的模式,选取下沉系数、主要影响角、主要影响半径和水平移动系数为地表移动参数,计算得出井田开采后地表最大下沉值为1 425.3mm,影响面积约1.85km2。并比较说明除移动参数外各类煤柱的留设也是其中需要考虑的因素。     

浅谈矿山开采沉陷测量质量保证

为充分开采地下矿产资源,同时又最大限度地降低开采沉陷,就必须在开采前就将出现的沉陷状况做出预测。开采沉陷值的预测准确性关系到采场布置的合理性,减小对地表上建筑、道路等设施的破坏,所以需要采用科学的方法进行预测。     

国外采空区开发利用扫描

矿业开发结束后,留下了大量的采空区包括各种矿坑、矿洞、地下采空区、地面采空场等.这些采空区,由于原岩应力平衡遭到破坏导致岩石变形、破坏和移动而存在安全隐患,通常人们都会把它当作一种威胁.事实上,采空区并非都是"威胁",只要合理地加以开发利用,它可能是个宝!     

国外采空区开发利用扫描

矿业开发结束后,留下了大量的采空区包括各种矿坑、矿洞、地下采空区、地面采空场等。这些采空区,由于原岩应力平衡遭到破坏导致岩石变形、破坏和移动而存在安全隐患,通常人们都会把它当作一种威胁。事实上,采空区并非都是“威胁”,只要合理地加以开发利用,它可能是个宝!     

阳光直射、室内遮阴和涂保护层对恐龙化石风化影响的模拟研究

恐龙化石是地史时期保存在地层中的生物遗体或遗迹,一旦因自然原因或经人工发掘暴露地表后,则面临着严重的风化破坏问题,其中最严重的破坏因素主要是来自于太阳光照。化石长期遭受日照影响,周而复始,受热应力作用使化石表面产生裂缝,最终化石整体破碎。化石受热情况不同,包括阳光直射、室内遮阴和化石表面涂保护层三种不同情况下受热。该文从这三种不同情况出发,通过数值模型对化石及围岩对温度的敏感性进行分析研究。研究发现,阳光直射时温度梯度大小和温度梯度产生的温度应力远远大于室内遮阴和涂保护层后的温度梯度和温度应力;不涂保护层,化石部分温度梯度和温度梯度产生的温度应力大于涂保护层温度梯度和温度应力。     

采煤塌陷对生态环境的影响及对策

分析了采煤塌陷及地表岩层移动的一般规律,以及煤矿开采塌陷对地表的破坏程度,对生态环境的影响,得出了降低因开采造成地表塌陷的对策.     

浅层地震反射波法在石膏矿采空区调查中的应用

随着人们对地下矿产资源的过度开采,地下空间形成了较大区域的采空区。采空区出现后,其上覆岩层平衡条件被破坏,使得上覆岩层产生移动变形,直到破坏、塌落,导致地表建筑物变形、破坏,地表大面积下沉、凹陷,形成大面积的采空塌陷区。采空区的存在使矿山生产面临很大的安全问题。近年来,矿山采空区的危害越来越受到人们的重视,在采空区调查中,各种地球物理方法起到了重要的作用,国内外以往探测实践表明,较为常用的物探测量方法有:高密度电阻率法、瞬变电磁法、CSAMT法、浅层地震反射波法、放射性土壤氡气测量法等,但每种物探方法的应用均具有一定的条件,需要根据岩石物性特征、场地条件、探测深度、环境影响等因素选择合适的地球物理方法。地震反射波法具有抗干扰能力强、分辨率较高等优势,被较多应用于矿山采空区的调查中。该文以临沂市兰陵县某石膏矿采空区为例,采用浅层地震反射波法对该石膏矿采空区进行调查,通过对获得的地震剖面资料进行处理和解释,取得了较好的探测效果,其技术方法可为同类采空区的探测提供借鉴和指导。     

四川地区季节性水文负荷对地壳变形及活动断裂带应力应变的影响

利用四川地区GNSS观测数据研究该地区季节性负荷位移场及季节性负荷应力应变场,并结合降水数据分析该地区季节性水文负荷对地壳变形及活动断裂带附近应力应变的影响。结果表明,四川地区地表发生的季节性位移与降水之间存在很强的时空相关性;水文负荷周期性变化产生的负荷应力扰动对活动断裂带的应力积累模式具有一定的调节作用,进而影响活动断裂带的运动状态。     

基于物理模型试验的多层滑带滑坡变形演化特征

滑坡变形演化特征一直是滑坡灾害预测与防治领域急需解决的关键问题, 但对于多层滑带滑坡的变形演化特征却少有研究。以物理模型试验为手段建立了三层滑带滑坡物理试验模型, 完成了多层滑带滑坡变形演化全过程的模拟。基于PIV技术获取坡表位移数据, 通过柔性测斜仪监测滑坡深部位移, 同时布设土压力盒获取滑坡内部土压力的变化情况, 实现了多层滑带滑坡演化过程多参量数据分析。试验结果表明, 多层滑带滑坡破坏过程可分为初始、等速、加速和破坏4个阶段。不同破坏阶段滑坡的主要变形区域不同, 下层滑体受到上层滑体牵引作用, 在重力和推力作用下滑坡变形逐渐向浅层发展。变形过程中滑坡应力逐渐向滑带集中, 滑坡推力沿埋深方向呈多级梯形分布。加速变形阶段滑带处应力迅速增大, 滑坡体内产生多层应力集中带, 滑带位置推力变化与滑坡位移显著相关。      

模拟堆载作用的黄土边坡土体变形机理试验

通过固结不排水剪试验,研究了堆载作用下不同深度、含水量和围压的原状黄土的变形和破坏特征,并从黄土的微观结构角度分析了产生这一现象的原因,结合黄土边坡特殊的工程地质条件,分析了堆载作用下黄土边坡土体的变形破坏过程。试验结果表明,不同深度、含水量和围压的原状黄土的应力应变曲线和抗剪强度具有不同的特征;特殊的工程地质条件,使黄土坡体的某些部位形成了堆载作用下不利于黄土材料强度保持的含水量和围压的组合,导致了这些部位黄土的变形破坏,进而诱发坡体的变形破坏。     

地下采动顺向缓倾构造山坡的滑移机理

采空区地表山体侧向变动,不同于一般天然山坡,也与采空区一般上覆岩层的变形破坏有异;它是二者复合机理的效应。本文在分析考察了毗邻电厂的横山顺倾构造山体、剖析了地下采空情况认为:山体侧向变动中,软弱夹层有决定性作用,变动范围、速率和规模与地下采空有关;并利用地质力学模型试验和数值模拟,探索了采动引起山体应力场及变动规律。结果表明,山体岩层的变形、位移、破坏、由直接顶板向地表发展,采空坍陷诱发了软弱夹层的蠕滑,则产生山体侧向滑移;电厂区地表隆起变形是山体侧向滑移挤压地基土的反映。通过现场实际调研、变形观测资料分析与数值模拟和模型试验的对比研究,提出了“坍落拱梁”的成生效应、挤压蠕滑效应、失稳效应;揭露了顺倾构造山体在采空影响下,具有地表、地下的“复合临空面”的“复合应力场”中“复合变动”的“复合机理”;并提出这种山体侧向变动机理的典型地质模式,借以论证山体稳定性。