开采沉陷中的层面滑移三维模型

岩体内部开采沉陷计算的关键是层面的滑移位置及滑移函数。本文根据多层复合板理论，推出了三维条件下，开采沉陷中层面滑移函数和层面滑移位置判断式，获得了平面上最大滑移方向计算式。结合相似材料模型观测结果，验证了所给公式的适用性。     

厚松散层深部宽条带跳采对地表沉陷的影响及应用

为了解决条带开采技术采出率太低的问题,利用厚松散层大采深条件下地表移动变形较小的特点,基于建筑物临界变形值原则,提出了宽条带跳采开采的技术来提高煤炭的开采率,解放深部建筑物下的压煤,并利用FLAC进行数值模拟,分析了跳采开采和顺序开采对地表的影响。最后,通过工程实例验证了该技术的可行性,利用此技术实现了厚松散层大采深下不迁村开采,有助于矿产资源的充分利用。     

房柱式采空区煤柱稳定性分析

针对厚煤层浅埋深采矿地质条件下的房柱式采空区煤柱稳定性问题,综合运用矿山岩石力学和有限元强度折减理论,对不同开采模型的煤柱稳定性进行了研究。研究结果表明:煤柱稳定性与煤柱最大主应力密切相关。当煤柱能保持长期稳定时,煤柱横断面上最大主应力曲线呈倒拱形;当煤柱不能保持长期稳定时,煤柱横断面上最大主应力曲线呈正拱形。当有限元强度折减法安全系数fs>1.5时,煤柱能保持长期稳定;最终理论结果与实际情况相符合。     

采动区建筑物附加地基反力变化规律研究

为了研究采动区建筑物附加地基反力的变化规律，采用采动区建筑物地基、基础和结构协同作用力学模型，研究了建筑物位于采动区不同位置时附加地基反力的分布变化规律，指出地表曲率变形值是控制附加地基反力大小及分布形态的主导因素；并研究了建筑物长度、弹性模量、地基系数、开采厚度、建筑物高度等各种因素对建筑物附加地基反力的影响规律，同时建立了附加地基反力最大值与各影响因素之间的关系式.     

开采沉陷中的层面效应研究

根据复合岩梁理论，推出了开采沉陷中层面滑移函数和层面滑移判断式。获得了层面滑移规律：即当弹性模量一定时，随主要影响半径ｒ的增大和最大下沉值减小，滑移间距增大；当ｒ和最大下沉值一定时，随着弹性模量的增加，滑移间距减小；随层面抗滑力的增加，滑移间距增大。     

风积沙区超大工作面开采生态环境破坏过程与恢复对策

风积沙区超大工作面开采具有所处生态环境脆弱、开采强度大等显著特点,由此引起的生态环境损伤不同于传统开采方法或高强度开采在东部矿山引起的生态环境损伤特征。将风积沙区超大工作面开采生态环境破坏过程划分为岩层破断、地表沉降、地表动植物生境变化与土地利用变化以及矿区生态系统随时间推移演替等4个过程;分析了风沙区超大工作面开采后地裂缝、土壤水、地下水位、植被覆盖与生物多样性等关键生态环境要素的变化规律;提出风积沙区生态环境恢复的对策应是保护与修复并举、自我恢复和人工修复并重,具体需要结合生态环境要素的受损伤程度及生态修复目标确定生态恢复对策。     

线线空间关系描述的拓扑链模型

基于GIS数据库中线线空间冲突检测的需求,分析了线目标间空间关系精细化描述和计算模型.采用GIS空间关系理论,利用分解组合的思想,将拓扑不变量归结为局部拓扑关系及次序,并提出了一种将线线拓扑关系与序关系、度量关系集成描述的拓扑链模型.结果表明:该模型可以集成描述线目标间局部详细的拓扑关系、左右关系及相交角度、交点数量、交点距离、相交区域面积等度量关系,可以满足GIS数据库中的线目标间空间冲突检测的需求.     

GIS支持下的矿区土壤含水量遥感反演及变化规律

遥感方法可以开展大范围土壤含水率的连续监测,其技术关键是建立土壤含水率的遥感信息模型.针对矿区采动影响特征,提出了应用归一化植被指数NDVI=0.3作为判别高、低植被覆盖条件的阈值;裸地或低植被覆盖条件(NDVI≤0.3)采用基于热惯量理论的表现热惯量法(ATI)、高植被覆盖条件(NDVI＞0.3)采用作物供水指数法(VSWI)来反演土壤含水量.并根据采后"三带"高度和植被覆盖情况,将矿区分为6种不同的研究区域,提出应用MODIS数据和TM/ETM 数据定量反演矿区土壤含水量,进一步提出了在GIS支持下,由非采煤区推算采煤区采矿前的土壤含水量以及分析采矿前后土壤含水量变化规律的理论和方法.     

采动铁路桥移动变形规律实测研究

为推广铁路桥下安全开采经验，根据地表及桥梁移动变形观测资料，总结了地表和铁路桥移动变形规律，获得了地表移动参数和概率积分法预计参数，并首次研究了铁路桥变形与地表变形之间的对应关系，得出了地表下沉、倾斜、水平变形与桥梁对应变形之间的系列经验公式，给出了桥梁缝隙变化量与桥梁水平变形之间的关系式.石台煤矿在龙河铁路桥下采取井下开采措施和地面保护措施相结合的方法，安全开采了铁路桥正下方的煤炭.     

走向小条带开采地表沉陷规律实测与分析

为了研究走向小条带开采条件下的地表沉陷规律,前岭煤矿在41采区上方专门设立了岩移观测站。通过对实测资料的分析研究,获得了本区条件下走向小条带开采时的地表移动变形规律和有关岩移参数。41采区开采后地表建筑物完好无损,取得了较大的经济效益和社会效益。