深部开采地表沉陷特征的数值模拟

随着煤矿开采深度的增加，深部岩体的力学行为在赋存状态改变的情形下趋于复杂，深部开采引起的地表沉陷不同于浅部．数值模拟与现场实测结果表明：当采宽一定时，深部开采中的地面各项移动变形值均小于浅部，对覆岩局部和地面起控制作用的关键层增多，影响了深部开采中的地表沉陷．深部的煤岩体在高地应力状态下受采后高附加应力的影响，远离工作面的煤柱均出现不同程度的压缩变形现象，煤岩柱整体压缩变形是深部开采地表沉陷的特殊组成部分，导致了、深部开采引起的地面影响范围及岩层内部移动边界线都大于浅部，这对深部开采岩层移动角参数有很大影响．     

基于UDEC的复杂条件下放顶引起的地表沉陷规律研究

矿区地表沉陷是制约地下采矿工作的一个重要因素,在地下矿体开采过程中,岩体逐步松散冒落充填采空区并向上传递至地表,从而引起地表变形移动,不可避免地对地表构筑物及各种设施造成破坏。以金山店铁矿东区为例,利用离散元软件UDEC模拟了该矿区2^#矿体-130 m水平以上矿体开挖以及-270 m放顶工程引起的地表移动变形,探究了二者所引起的地表移动变形规律,为矿山后续工作的开展提供理论依据。     

新大地煤矿地表库房开采沉陷评价及对策研究

新大地煤矿已留设的工业广场保护煤柱范围外新建了库房,若井下工作面按原设计煤柱线回采推进,必然会对新建库房产生沉陷变形甚至破坏。文中利用概率积分法对停采到不同位置对地表库房的影响进行了预计,同时提出了相应对策措施。此项案例成功验证矿区沉陷移动变形规律,为矿区建筑物、道路等基础设施的防灾工作提供了经验。     

深部开采地表沉陷特征的数值模拟

随着煤矿开采深度的增加,深部岩体的力学行为在赋存状态改变的情形下趋于复杂,深部开采引起的地表沉陷不同于浅部.数值模拟与现场实测结果表明当采宽一定时,深部开采中的地面各项移动变形值均小于浅部,对覆岩局部和地面起控制作用的关键层增多,影响了深部开采中的地表沉陷.深部的煤岩体在高地应力状态下受采后高附加应力的影响,远离工作面的煤柱均出现不同程度的压缩变形现象,煤岩柱整体压缩变形是深部开采地表沉陷的特殊组成部分,导致了深部开采引起的地面影响范围及岩层内部移动边界线都大于浅部,这对深部开采岩层移动角参数有很大影响.     

部分充填开采发展及对地表沉陷的影响分析

从国家煤炭形势发展及新环境下绿色开采的要求等方面阐述了发展部分充填开采的重要意义,对常见充填体充填材料的优缺点进行了介绍,在此基础上对发展部分充填开采需要解决的相关问题进行了探讨。发展长壁工作面条带充填开采对于提高煤炭生产效率具有重要意义。     

大采深厚松散层开采地表沉陷特征

基于地表沉陷的观测数据,分析了极不充分开采移动和动态下沉特征,计算了极不充分工作面开采程度和下沉盆地的范围,详细描述了极不充分开采地表变形以及拐点位置。表明大采深厚松散层开采条件下,在上山方向下沉盆地的边缘即使下沉值很小,也会产生较大的水平移动;极不充分开采时地表下沉盆地十分平缓,且位置偏向上山方向;下沉盆地的拐点位于煤柱的上方而非采空区上方。对于指导相似地质条件下开采,解放建筑物下压煤具有较大的实用价值和指导意义。     

山区工作面开采地表沉陷监测分析

通过在山区某矿区其中一个工作面的地表设置移动观测站,在采动过程中对观测点进行定期观测获取点位移动数据,并对所获得的数据进行整理、分析。运用矿山开采沉陷的基本理论求取角量参数,着重介绍此过程中山区工作面开采地表沉陷监测的特殊之处,为提高山区工作面开采地表沉陷监测质量积累经验。     

开采沉陷地表变形可视化计算分析系统

在建筑物下开采时，预计地表任意点的下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形的最大值及出现的位置，可以被用来判别建筑物是否受到开采的影响以及受到开采影响的程度，科学指导地下开采以及地面环境评价。     

膏体充填综采工作面地表沉陷规律研究

为了对膏体充填综采地表沉陷进行准确预计和有效保护地表建(构)筑物,采用理论分析、室内试验、工程实测和数值模拟相结合的方法,对膏体充填综采工作面地表沉陷规律及参数预测进行了研究。结果表明:充填体抗压强度1~3 d初期增加较快,7 d后充填体抗压强度趋于稳定,充填体最终抗压强度略低于煤体的抗压强度;在开采影响边界处地表有上升的现象,主要影响角正切值较小,影响范围较大;以大明煤矿(立井)膏体充填综采工作面为实例,基于概率积分法预计该矿岩移参数,其地表下沉系数为垮落法开采下沉影响系数的0.19~0.22倍;应对预计模型进行适当改进,以提高预计的准确性。     

铁路下煤柱开采期间地表沉陷观测分析

铁路下采煤可以提高煤炭资源采出率,但地表沉陷对铁路有一定的影响。对鹤煤公司二矿矿区专用铁路下压煤开采期间地表移动进行了沉陷观测,对地表的移动变形进行了系统分析,有效指导了铁路下压煤开采。在实现安全回采的同时,保证了铁路安全行车。     

厚冲积层条件下开采沉陷地区地表裂缝形成机理

探讨了在采煤工作面上方地表裂缝产生的原因，从岩土力学角度分析了地表裂缝与水平变形之间的关系，并且给出了地表裂缝宽度的具体计算公式。     

多元化开采控制地表沉陷技术研究

鄂庄煤矿通过多年"三下"压煤开采研究,实施多元化开采,控制地表沉陷,最大限度的合理回收煤炭资源。     

煤柱群下重复开采覆岩与地表沉陷数值模拟实验

为研究煤柱群下重复开采覆岩与地表移动变形规律并揭示其形成机理,以某矿8104工作面地质采矿条件为工程背景,采用有限差分程序FLAC3D建立了其三维地质采矿模型,分别开展了2种情况下(采用刀柱式采煤方法仅开采上层煤和在煤柱群下进行重复开采)覆岩与地表沉陷数值模拟实验。结果表明:仅开采侏罗纪煤层时,覆岩与地表不会发生明显沉陷;在煤柱群下重复开采时,覆岩破坏形成"四带"发育特征,即由下往上依次为垮落带、断裂带、弯曲带和切冒带;研究区地表下沉系数小、下沉盆地范围较大以及地表沉陷容易形成非连续移动变形。     

大采高综采条件下地表沉陷规律研究

地表沉陷规律研究对矿区进行保护煤柱留设和"三下"压煤开采设计等工作具有重要意义。为研究大采高综采条件下地表沉陷规律,文中以察哈素煤矿3101首采工作面为研究对象,进行了地表移动观测站设置和观测、分析,绘制了地表移动变形曲线,得出了地表移动参数和规律。     

寿阳地区不同采深条件下地表沉陷特征研究

为了研究寿阳地区同煤层不同采深工作面开采后的地表沉陷特征,在同一时期,对某矿3#煤层2个开采深度相差160～220 m的工作面建立地表移动观测站,并对观测得到的沉陷数据进行处理和对比分析,得到沉陷特征和规律。由观测结果发现,在设站工作面条件下,浅部开采与深部开采的沉陷特征类似,且符合一般煤矿沉陷规律;但深部开采时,沉陷充分性更难达到、边界角变大、最大下沉滞后角变小、活跃期变短。研究可用于当地村庄下开采设计,并为其他相似条件矿山的资源开发、生态环境保护提供依据。     

相邻工作面开采下的矿区地表沉陷InSAR监测与分析

针对相邻工作面重复开采条件下地表形变复杂和常规D-InSAR方法易受时间去相关和大气延迟等因素影响的问题,以东滩煤矿为研究对象,采用SBAS-InSAR方法对40景Sentinel-1A数据进行时序处理,获取了研究区域的年均沉降速率和时序累计沉降量,并对形变特征进行了分析。结果表明：6303相邻工作面的采动对已采工作面影响效果显著,相邻工作面开采条件下地表沉陷速率快、范围广、沉陷盆地形状不规则,6303工作面在走向和倾向上的沉降量差异明显,表现出非对称性特征;InSAR技术能够效监测到矿区相邻工作面开采的地表沉陷现象,可为类似复杂开采条件下的矿区地表形变分析提供技术参考。     

综采放顶煤开采条件下的地表沉陷规律研究

为了掌握综采放顶煤条件下的地表沉陷规律,通过设置地表移动观测站,总结了孔庄煤矿综采放顶煤条件下的地表移动变形规律及地表下沉特征,并结合相邻采区分层综采工作面的地表实测数据,对比分析了综放开采条件下与分层综采条件下的的地表沉陷规律.     

复杂条件下综放工作面开采地表沉陷实测

为研究煤炭开采对地表建筑物等构筑物的影响和破坏,获取相应地区采煤工作面地表移动规律,提高煤炭资源回收率,控制地表沉陷,在综放工作面上方建立相应地表移动变形观测站,在进行回采时多次进行地表移动和变形观测获得相应的数据,并对数据进行了分析。     

兖州矿区综放开采地表沉陷规律

为了研究综放开采地沉陷规律,根据兖州矿区建立的综放开采地表移动变形观测站和上覆岩层内部移动变形实测数据,在综合分析研究的基础上,获取了综放开采地表移动盆地特征及角值参数、地表动态移动规律及参数,揭示了综放开采地表动态变形规律和冲积层内部移动变形规律,建立了各种沉陷参数与地质采矿条件之间的变化关系式和开采沉陷概率积分预测参数体系。     

临涣煤矿薄基岩下条带开采地表沉陷实测研究

分析确定了临涣煤矿村庄压煤条带开采方案,经过两个条带工作面的成功试采,安全采出煤炭约11万t.地表沉陷实测结果表明:地面移动变形最大值均小于建筑物I级损坏临界值,建筑物未采取任何加固措施保护完好,留设煤柱能够保持长期稳定,取得了显著的经济效益.