Investigation and characterization of mining subsidence in Kaiyang Phosphorus Mine

In Kaiyang Phosphorus Mine, serious environmental and safety problems are caused by large scale mining activities in the past 40 years. These problems include mining subsidence, low recovery ratio, too much dead ore in pillars, and pollution of phosphorus gypsum. Mining subsidence falls into four categories： curved ground and mesa, ground cracks and collapse hole, spalling and eboulement, slope slide and creeping. Measures to treat the mining subsidence were put forward： finding out and managing abandoned stopes, optimizing mining method （cut and fill mining method）, selecting proper backfilling materials （phosphogypsum mixtures）, avoiding disorder mining operation, and treating highway slopes. These investigations and engineering treatment methods are believed to be able to contribute to the safety extraction of ore and sustainable development in Kaiyang Phosphorus Mine.     

MATLAB与VB结合在开采沉陷中的应用

介绍了基于ActiveX控件的VB和MATLAB接口方法,利用VB的界面友好性和MATLAB提供的丰富稳定的数值计算及图形绘制功能,将两者结合应用在因开采沉陷引起的地表移动变形预计中,使复杂的计算过程变得具有直观性,结果具有可视性。     

开采沉陷中采深偏移系数的性质分析

在处理倾斜煤层的开采沉陷数据时,往往采用平均采深代替走向主断面实际开采深度,此时存在着采深偏移系数的情况,不可避免地造成了开采沉陷预测的不准确性.为了提高开采沉陷预测精度,通过理论推导,给出了采深偏移系数计算公式,分析了上覆岩层岩性、煤层倾角、松散层厚度等地质采矿条件对采深偏移系数的影响.同时,结合11个矿区的开采工作面资料,求取了以平均采深代替走向主断面实际采深时各地表移动变形值的偏差.结果表明,采深偏移系数随着覆岩强度和煤层倾角的增加而增加,随基深比的减小而减小.当煤层倾角达到20°以上时,应该考虑采深偏移系数对各移动变形值造成的影响,为矿山开采沉陷准确预测提供参考.     

房式开采地表沉陷规律试验研究

南屯煤矿在国内率先进行了房式采煤法的工业试验工作,并专门建立了地表移动观测站,取得了大量的观测数据。通过对观测资料的整理和分析,获得了该区条件下房式开采时的地表移动变形规律和有关参数,为今后我国建筑物下房式开采提供了宝贵的资料。     

MATLAB在开采沉陷预计参数求取中的应用

提出了基于实测资料,根据不同地质条件选择合适的预计公式的方法.利用MATLAB软件中非线性最小二乘拟合函数求取概率积分法预计参数,预计地表上任意点的移动和变形值,为求取预计参数提供了一种新的思路,实现了地表移动变形预计的可视化.     

MATLAB在开采沉陷预计可视化中的应用

采用VC 6 0面向对象技术来对预计点的移动变形值进行计算,先利用概率积分法来计算出工作面格网点的移动变形值,然后将其保存在数据文件中.针对地表移动和变形过程的特点和MATLAB强大的绘制和显示图形功能,将VC 6 0和MATLAB进行联编,实现了地表移动变形预计的可视化.     

开采沉陷预计分析系统研究

介绍了在MapInfo 6.0平台上用MapBasic和Visual C++ 6.0语言进行二次开发设计出的开采沉陷预计分析系统。主要介绍了系统的开发平台、运行环境、系统的结构及其功能,以及开发系统所涉及的关键技术。Visual C++ 6.0中的ODBC技术提供的Access数据库将其与MapInfo 6.0有机结合起来,对开采沉陷预计的相关数据进行操作和分析,从而预计出地表移动变形的范围、程度和趋势等,实现了开采沉陷预计分析的可视化。     

渭北采动沉陷区地表裂缝规律及村镇抗变形民宅设计分析

以蒲白矿务局南井头矿4501工作面为例，介绍了地表裂缝的形成过程，分析了地表裂缝规律及其对面建筑物的影响，在此基础上，通过对12501面上试验房屋抗变形设计的研究，探讨了厚黄土覆盖抗变形设计技术措施，并对村镇抗变形建筑物的适用性进行了分析和总结，为渭北煤田的“三下”开采工作创造了有利条件。     

固体充填开采地表沉陷数值模拟研究

应用FLAC3 D软件建立了某矿区固体充填开采的三维数值模型,结合固体充填开采等效采厚的相关概念模拟了模型的开挖以及模型在开采后的移动变形情况。使用FLAC3 D内嵌的FISH程序语言,编制了相关程序,提取出两种不同类型的地表移动观测站的沉陷数据。利用提取出的地表移动观测站沉陷数据,结合MATLAB强大的数据处理和可视化功能,对固体充填开采所产生的地表沉陷进行后处理与可视化操作。研究表明：固体充填开采可以有效控制地表沉陷,适用于村庄等建筑物下采煤的情况;运用FLAC3 D并结合MATLAB的方法可以方便、准确的进行开采沉陷的数值模拟与可视化操作。     

深部条带开采下沉系数与采厚关系的数值模拟

以峰峰万年矿的地质采矿条件为原型,利用FLAC3D数值模拟软件,建立了深部大采宽条带开采数值模拟模型,对开采厚度与下沉系数的关系进行了研究.结果表明：在采深和采出率等条件相同的情况下,地表下沉值和水平移动值均随采厚的增加而增大,而下沉系数随采厚的增加以非线性关系逐渐减少.下沉系数与开采厚度关系的确立,对深部大采宽条带开采地表移动变形预计及优化设计具有指导作用.     

FLAC3D在张集煤矿开采沉陷预测中的应用分析

利用FLAC~(3D)数值分析软件,分析了高潜水的张集煤矿巨厚松散层下12171工作面重复开采对上部17278工作面移动变形区的走向位移、垂直应力分布和塑性破坏区的影响。分析结果表明:数值模拟结果与实测数据基本相符;多煤层重复采动地表下沉具有特殊性,下沉量相比于初次采动是逐渐增大的,随着重复采动次数的增加,下沉量逐渐趋于稳定;同时随着工作面累计推进距离的增加,地面沉陷范围逐渐增加,并形成塌陷盆地;两工作面顶板围岩以剪切破坏为主,局部发生拉伸破坏。     

深部条带开采下沉系数与采厚关系的数值模拟

以峰峰万年矿的地质采矿条件为原型,利用FLAC3D数值模拟软件,建立了深部大采宽条带开采数值模拟模型,对开采厚度与下沉系数的关系进行了研究.结果表明:在采深和采出率等条件相同的情况下,地表下沉值和水平移动值均随采厚的增加而增大,而下沉系数随采厚的增加以非线性关系逐渐减少.下沉系数与开采厚度关系的确立,对深部大采宽条带开采地表移动变形预计及优化设计具有指导作用.     

A new approach to predicting mining induced surface subsidence

1 INTRODUCTIONMining induced surface subsidence often re-sults in various kinds of damages to the structuresandinfrastructures in the subsidence area[1 4]. Thepipes will be broken and fractured,the buildingswill be caused to tilt or collapse and the roadfoun-dation and acequia will be damaged because of thesubsidence . Especially in the case of open stopemining under hard rock formation,this subsidencewill suddenly occurr . For example , at about 11p.m.on December 27 ,1999 ,large scale of…     

采煤沉陷区耕地土壤肥力特征及其空间异质性

煤炭开采导致地表发生大面积沉陷,耕地资源严重破坏.开展采煤沉陷区耕地土壤性质变异规律研究,对于指导矿区土地复垦具有十分重要的意义.本文研究了焦作矿区韩王矿沉陷区不同沉陷部位和不同深度耕地的土壤肥力特征,结果表明：沉陷区耕地土壤有机质、肥力指标空间异质性显著;与非沉陷区耕地相比较,沉陷区耕地上层土壤（0-20 cm）有机质、氨氮、硝氮、全钾、速效磷含量相对较低,而下层（20-40 cm）土壤各项指标相对较高,且部分采样点营养元素在不同深度上呈现出“逆序”分布特征,表明采煤引发的地表沉陷使耕地土壤肥力在水平和垂直方向上均发生了显著变化,而这些变化是导致沉陷区耕地退化、生产力降低的重要原因.     

煤矿塌陷区地基稳定性与承载力研究现状分析

煤矿塌陷区在我国分布较广泛,为了保证国家建设的需要和节约耕地,就必须对塌陷区土地进行科学开发和利用,使其恢复为建设用地.在综合分析大量文献的基础上,从老采空区的活化机理、地表沉陷与变形规律等方面,分析了煤矿塌陷区地基稳定性和承载力的研究现状.分析研究表明,提高塌陷区土地利用率的关键是需要准确分析和计算出地基的承载力.煤矿塌陷区地基稳定性和承载力研究,对于提高土地的利用率、保护耕地,促进我国经济和社会的协调和可持续发展等,具有十分重要的理论价值和现实意义.     

开采沉陷预计参数的确定方法

基于相似理论的基本原理 ,根据我国 1 2 0多个地表移动观测站的监测数据 ,导出了开采沉陷预计参数与岩体综合变形模量E、采深H和采厚M等因素之间的统计公式 ,即地表下沉系数 q、水平移动系数b、主要影响角正切tanβ和拐点偏移距与采深的比值S0 /H与相似准则E/Em 和 ρH2 ( 1 0 0MEm)之间呈线性关系 .研究表明 :岩体的综合变形模量对开采沉陷预计参数的影响显著 ,采深主要影响拐点偏移距 ,对其它预计参数的影响甚微 ,而采厚对所有预计参数的影响都很小 ,可忽略     

An influence function method based subsidence prediction program for longwall mining operations in inclined coal seams

The distribution of the final surface subsidence basin induced by longwall operations in inclined coal seam could be significantly different from that in flat coal seam and demands special prediction methods. Though many empirical prediction methods have been developed, these methods are inflexible for varying geological and mining conditions. An influence function method has been developed to take the advantage of its fundamentally sound nature and flexibility. In developing this method, significant modifications have been made to the original Knothe function to produce an asymmetrical influence function. The empirical equations for final subsidence parameters derived from US subsidence data and Chinese empirical values have been incorporated into the mathematical models to improve the prediction accuracy. A corresponding computer program is developed. A number of subsidence cases for longwall mining operations in coal seams with varying inclination angles have been used to demonstrate the applicability of the developed subsidence prediction model.     

用OpenGL开发开采沉陷预计软件的图形功能

针对DOS下开发的矿山开采沉陷预计软件界面不友好、不易使用和掌握等问题,提出了利用VC 和OpenGL的混合编程技术研制和开发开采沉陷预计软件后处理图形功能的实现思路,并结合相关实例对常用方法作了具体的阐述,从而大大改善了软件的用户界面,增强了软件的易用性.     

考虑附加应力的采动沉陷区建筑物设计

针对地下矿产开采后形成采空区导致覆岩及地表沉陷,对地面建筑物造戍不同程度破坏的问题,以一栋四层砖混结构办公楼为模型,从理论上分析该模型在承受地表变形时,墙体和基础所受到的附加应力。以此为基础进行抗变形结构设计,分析Ⅰ～Ⅳ级地表变形对建筑物结构构件设置的影响,给出具体设计的墙壁圈梁配筋。     

SVM model for estimating the parameters of the probability-integral method of predicting mining subsidence

A new mathematical model to estimate the parameters of the probability-integral method for mining subsidence prediction is proposed. Based on least squares support vector machine (LS-SVM) theory, it is capable of improving the precision and reliability of mining subsidence prediction. Many of the geological and mining factors involved are related in a nonlinear way. The new model is based on statistical theory (SLT) and empirical risk minimization (ERM) principles. Typical data collected from observation stations were used for the learning and training samples. The calculated results from the LS-SVM model were compared with the prediction results of a back propagation neural network (BPNN) model. The results show that the parameters were more precisely predicted by the LS-SVM model than by the BPNN model. The LS-SVM model was faster in computation and had better generalized performance. It provides a highly effective method for calculating the predicting parameters of the probability-integral method.