尾矿库水工设施采动影响评价与防护对策

为掌握尾矿库下方煤炭开采对坝体及水工设施的影响情况,对尾矿库区域地表沉陷变形情况进行了计算,并结合尾矿库坝体及附属水工建筑物的结构基础上对采动影响分析。现场勘测理论分析表明尾矿库坝体及附属水工建筑物已经经受了一定程度的采动损害影响。为此,提出了必要的防护对策以应对损害影响,保证尾矿库坝体及附属设施的正常安全使用。     

某矿利用采煤沉陷区建尾矿库可行性分析

尾矿一般要筑坝堆积排放,坝体稳定性事关库区周围安全,在采煤沉陷区上建尾矿库我国目前尚无先例。文中以在某矿采煤沉陷区上拟建尾矿库为例,论述了在采煤沉陷区上建尾矿库的可行性。并指出:判断建尾矿库是否可行,要综合考虑多种因素,最终归结为以覆岩移动与变形最大值是否超过尾矿库坝体所能承受的允许极限变形值为标准。     

热力耦合作用下煤炭地下气化地表沉陷预测方法

煤炭地下气化是煤炭低碳绿色开采技术体系的重要组成,煤炭行业“双碳”目标的实施使得煤炭地下气化迎来良好的发展机遇。然而煤炭地下气化也会引起岩层移动及地表变形,导致利用地下气化回收井工难以开采的“三下”压煤时,严重威胁地面建（构）筑物安全。如何兼顾煤炭地下气化特点准确的预测其地表沉陷,已成为制约煤炭地下气化产业化应用的重要瓶颈之一。基于此,结合“条采-面采”后退式地下气化工艺特点,探究了热力耦合作用下煤炭地下气化引起地表沉陷的诱因,得出地下气化产生地表沉陷的根源是岩层挠曲与焦化隔离煤柱压缩变形。在此基础上,建立了热力耦合作用下煤炭地下气化顶板挠曲变形计算方法以及基于D-P准则的气化煤柱屈服模型与压缩计算方法,进而根据等效下沉空间原理构建了热力耦合作用下煤炭地下气化地表沉陷精准预测模型,并通过乌兰察布煤炭地下气化地表沉陷的实测数据验证了新方法的有效性和准确性。     

基于非稳定渗流分析的尾矿库坝体稳定性研究

在汛期,尾矿库水位经常发生骤升骤降,坝体浸润线也随之发生急剧变化,坝体处于非稳定渗流状态,对坝体抗滑稳定产生不利影响。根据尾矿库调洪演算确定汛期尾矿库水位变化情况,建立尾矿库渗流稳定分析模型,以调洪演算确定的库水位作为非稳定渗流分析参数,进行坝体非稳定渗流分析,结果表明:在库水位骤升过程中,坝体内浸润线前部随着库水位不断上升而上抬,形成反坡S形;在库水位骤降过程中,坝体内浸润线前部随着库水位不断下降而下降,形成弧线形,但由于库水位变化速度较快,加上坝体渗透性的影响,浸润线后部变化很缓慢,在坝体内无法形成稳定的浸润线。基于此,本文分析了坝体抗滑稳定性,结果表明:在库水位骤升过程中,坝体抗滑稳安全系数仅从1.474下降至1.465,对坝体抗滑稳定性影响不大,但是一旦在最高洪水位形成稳定浸润线,坝体抗滑稳定安全系数明显降低至1.357;在库水位骤降过程中,坝体抗滑稳定安全系数仅从1.357上升至1.367,对坝体抗滑稳定性影响不大,但是一旦在正常运行水位形成稳定浸润线,坝体抗滑稳定安全系数明显提升至1.474。     

金属矿地下开采地表沉陷预测及监测安全技术探讨

针对金属矿地下开采可能引起的地表沉陷灾害,一般采取地表沉陷预测及监测等安全技术来进行研究和应对。通过对国内外研究现状的归纳,探讨了地下金属矿开采地表沉陷预测及监测技术的发展。     

库水位对尾矿坝抗震液化稳定性的影响分析

库水位对尾矿库的安全运行至关重要,特别是对于高地震烈度区,其液化、稳定问题关系到尾矿库的安全运行,而库水位是其中最关键的控制因素.为了解坝体在地震作用下的稳定性,采用动力时程有限元方法,对正常水位及洪水位运行工况下的坝体动力特性进行模拟,给出坝体在静力条件下的渗流场及动力液化区,分析比较了两种工况下库水位对坝体液化区的影响.研究成果对尾矿坝的安全运行具有指导意义.     

煤炭开采对农田土壤碳储量的影响研究

以徐州九里矿区为研究区,选取典型煤炭开采沉陷盆地,通过设计沉陷盆地土壤有机碳库采样方案、实验室土壤有机碳含量测定、构建沉陷盆地土壤有机碳库储量模型以及煤炭开采沉陷前后沉陷盆地内农田土壤有机碳库储量变化的分析,研究了煤炭开采对农田土壤碳储量的影响。研究发现：在煤炭开采沉陷未扰动状况下,沉陷盆地各坡面区土壤有机碳密度均与对照区土壤的有机碳密度相同,煤炭开采沉陷后沉陷盆地各沉陷坡面区土壤有机碳密度随沉陷深度呈现先减小后增大的变化趋势：煤炭开采沉陷前沉陷盆地所在区域内土壤碳库有机碳储量是560.4 t,开采沉陷扰动后沉陷盆地内土壤碳库有机碳储量为530.9 t,比沉陷扰动前减少了5.3%,由此可知,煤炭开采对农田土壤碳储量影响为失碳（碳源）效应。     

煤炭开采对农田土壤碳储量的影响研究——以典型煤炭开采沉陷盆地为例

以徐州九里矿区为研究区,选取典型煤炭开采沉陷盆地,通过设计沉陷盆地土壤有机碳库采样方案、实验室土壤有机碳含量测定、构建沉陷盆地土壤有机碳库储量模型以及煤炭开采沉陷前后沉陷盆地内农田土壤有机碳库储量变化的分析,研究了煤炭开采对农田土壤碳储量的影响。研究发现:在煤炭开采沉陷未扰动状况下,沉陷盆地各坡面区土壤有机碳密度均与对照区土壤的有机碳密度相同,煤炭开采沉陷后沉陷盆地各沉陷坡面区土壤有机碳密度随沉陷深度呈现先减小后增大的变化趋势:煤炭开采沉陷前沉陷盆地所在区域内土壤碳库有机碳储量是560.4 t,开采沉陷扰动后沉陷盆地内土壤碳库有机碳储量为530.9 t,比沉陷扰动前减少了5.3%,由此可知,煤炭开采对农田土壤碳储量影响为失碳(碳源)效应。     

广西大新铅锌矿地面沉陷机理及预测

地面沉陷是一种地质灾害,其形成的原因是复杂的、多种多样的,地下采矿就是其诱因之一。地下采矿导致地面沉陷的过程是一个复杂的系统性问题,针对广西大新铅锌矿地面沉陷的实际情况,采用现场调查、地表移动监测、灰色模型手段进行地面沉陷机理的研究和预测。对于研究金属矿山采矿导致的地面沉陷发展趋势,人们规避其危害具有重要的现实意义。     

采煤沉陷土地水文地质分类及其特征研究

正确评价采煤沉陷区的水文地质特征是实现采煤沉陷土地持续利用的关键。依据沉陷土地地表与潜水位的接触关系,将与地下采区相对应沉陷土地利用单元分为高位沉陷区、低位沉陷区和中位沉陷区,并研究其水文地质特征,为沉陷土地持续利用提供理论和技术支持。