长条形建(构)筑物保护煤柱留设及应用实践

根据开采沉陷规律,分析了利用移动角留设建(构)筑物保护煤柱的保护标准,针对长条形建(构)筑物的特殊性,分析了利用移动角留设长条形建(构)筑物保护煤柱存在的问题,由于该类型建(构)筑物长边距离较窄,地表叠加变形,使其不能有效保护建(构)筑物。提出利用地表移动与变形预计法进行长条形建(构)筑物保护煤柱的留设,既能有效保护建(构)筑物,又能避免留设煤柱过宽而减少资源采出率。     

地下采空区对地表建构筑物的影响分析

为明确矿山地下采空区对地表建(构)筑物的影响范围和程度,采用数字化矿山软件Dimine及岩土有限元分析软件Midas GTS NX联合构建三维地质模型,并借助三维有限差分软件FLAC3D对矿山开采结束后引起的岩层移动和影响范围进行了仿真再现模拟分析。根据地表移动变形值大小及相关规程,对地表建(构)筑物的影响程度进行合理判定,并按边界角划定地表影响范围。研究结果表明:地下采空区引起的地表倾斜、曲率及水平变形均不会对地表建(构)筑物造成影响,同时,圈定的地表影响范围具有一定的可信度,可为类似工程提供借鉴。     

某金属矿地下开采地表沉降影响分析

针对某金属矿向深部开采过程中遇到的地表沉降问题，通过建立该矿山全生命周期内矿体数值模型，研究随开采深度的增加，地表沉降对建(构)筑物和上覆岩层稳定性的影响。采用Midas数值模拟方法模拟矿体逐步开挖后，对地表沉降变形进行分析。研究结果表明，当矿体开采到-800 m中段时，在地表形成了近似圆形的沉降盆地，地表建(构)筑物的最大地表沉降量为16.77 mm，最大水平位移为-7.33 mm，地表最大倾斜为-0.041 mm/m，最大曲率为0.036×10^-3 mm/m²，最大水平变形为-0.052 mm/m。地表沉降及变形值均不超过“三下”采矿规范限值，并且矿山采用充填采矿有效控制了井下采动对岩体的移动，地表及建(构)筑物不会出现明显的沉陷问题，对于该矿深部开采对地表沉降影响分析有一定的参考价值。     

张集矿区沉陷治理探讨

根据张集矿井田开采五年规划,通过对地表的移动变形预计,得出开采地面建(构)筑物的影响规律;根据矿区地表移动变形预计结果,得出地面建(构)筑物治理的基本方法。     

某铁矿地下开采地表变形数值模拟

地下矿产的开发不可避免地造成地表沉陷和移动变形,对矿区地表建(构)筑物造成一定的影响。为定性和定量研究矿区地表变形特征,运用FLAC3D数值模拟方法,对某铁矿开采引起的地表变形区域进行了划分,结果表明,地表建(构)筑物大多位于地表移动边界之外,扩界开采带来的影响较小。     

某铁矿地下开采对地表建(构)筑物的安全影响研究

为合理留设某铁矿隔水护顶矿柱,科学预测矿山地下开采对村庄、道路等建(构)筑物的安全影响,防止开采活动造成地表水漏失和建(构)筑物破坏,根据矿山地质和设计资料,采用3种不同理论计算方法对矿山隔水护顶矿柱厚度进行了计算,确定了隔水护顶矿柱的安全厚度。利用数值模拟软件对矿山不同阶段的开采过程进行了模拟,分析和总结了地表沉降值、沉降中心位置及地表变形的变化规律,明确了矿山地下开采过程中地表需重点监测和防范的区域。在数值模拟得到的位移数据基础上,通过理论公式计算,得出了矿区地表最大倾斜、曲率和水平变形值分别为1.72 mm/m、0.16×10~(-3) m~(-1)和0.71 mm/m,小于地表建(构)筑物保护等级对应的允许变形值。研究结果表明,在留设合理的隔水护顶矿柱并按设计要求进行开采的基础上,矿山开采引起的地表变形不会对地表建(构)筑物安全造成威胁,为矿山建设和生产安全提供了理论依据。     

建(构)筑物下采动地表移动与变形极值自动提取方法研究

为了解决传统极值提取方法效率较低、精度不高等问题,文章编译了开采沉陷预计程序,推导了采动区地表点移动变形的极值方向公式。并依据不同类型建(构)筑物的平面几何形态,将其分成面状、线状和点状,利用平面点云替代该建(构)筑物进行沉陷预计和统计,实现了采动区不同类型地表建(构)筑物移动变形极值的自动提取。该方法在南屯矿区具体工程实例应用中取得良好效果。     

矿山开采对生态环境的影响评价

依据鑫发煤矿的地质采矿条件,按照概率积分法、矿山开采对地表所造成的移动变形进行了预计,对地表建(构)筑物、评价区内生态环境所造成的影响进行评价分析,提出了矿山开采后所采取的相应措施。     

黄土丘陵区特厚煤层保护性开采技术分析

我国中西部黄土丘陵矿区地形复杂,冲沟发育,黄土层抗拉强度小、垂直节理发育,受采动影响后极易产生裂缝、台阶,且黄土地表受采动影响后移动变形剧烈、变形速度快,地表移动变形十分复杂。为确保地面建(构)筑物安全使用,文中在分析黄土丘陵区地表移动变形特征及地表建(构)筑物抗采动变形能力的基础上,对瑞隆煤矿8103工作面采取保护性开采措施,根据观测8103工作面开采后,地表移动变形未波及工业广场南侧护坡坡体,未影响工广建(构)筑物,仅对部分高压线塔产生轻微影响。     

基于概率积分法的济宁某矿地表位移规律研究

采空区上方地表移动变形将严重影响附近建(构)筑物的安全。为分析地表移动变形引起建(构)筑物的破坏类型,明确地表沉降、倾斜、曲率对建(构)筑物的影响,基于概率积分法,以济宁北部某矿3307工作面为例,结合地表实测位移结果与FLAC3D数值模拟,分析了地表移动变形规律,并对地表建(构)筑物进行了安全性分析。研究表明:(1)随着工作面推进,地表下沉量逐渐增大,当采空区长度达到2倍的影响半径时,地表盆地最低位置开始触底,此时下沉量达到最大值。随着工作面继续推进,地表盆地尺寸不断扩大,最大下沉值不再增大。(2)开采深度对地表盆地形状具有重要影响,当开采深度较小时,地表盆地近似为开采工作面形状,随着开采深度增大,地表盆地逐渐趋近于椭圆形。(3)对3307工作面地表变形规律进行分析,将实测结果与理论计算结果进行了对比,两者误差小于5%,证明了理论计算结果的合理性。     

城市地下工程开挖地表移动与变形的随机介质模型及监测

探讨了随机介质理论在城市隧道及城市地下空间开挖引起的地表移动与变形预计中的适应性, 得到了城市地下空间开挖的随机介质理论地表移动与变形模型, 同时对城市地下工程开挖地表允许移动与变形值及其监测作相应分析。     

地下开挖地表移动变形可视化系统开发

地下开挖必然会导致地表发生相应的移动与变形,而当地表的移动变形超过某一范围时,就会破坏地表的建筑物。通过预计地表的下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形的大小和影响范围,就可以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,从而科学指导地下开采。主要以概率积分法为理论基础,Matlab软件为编程平台,实现了地下开采地表移动变形的可视化,充分利用Matlab平台的优势,弥补了过去相似软件在某些方面的不足,为地表移动变形计算分析提供了帮助。     

地下金属矿山深部开采引起地表移动变形规律研究

地下金属矿山深部开采引起地表移动变形的预测是一项技术难题。通过对某矿区工程地质特点和开采技术条件进行深入了解,建立了具有较高仿真度的三维深部开采模型,并对矿区的开采进行了系统的模拟研究。通过开采三期工程(1 337~1 237 m)时地表下沉的计算值与现场GPS实测值之间的吻合,较准确地预测出四期工程深部开采过程中的各阶段移动角及地表移动变形范围,为该矿山深部开采地下工程的布置及地表移动范围的设计提供了依据。     

山区采矿岩体移动的Fuzzy测度分析

将山区地下开挖所引起的上覆岩土体的移动视为一模糊事件,应用模糊数学中的模糊测度理论,对煤矿开采所引起的地表移动与变形进行了分析计算,推导了相应的地表下沉、倾斜、地表弯曲曲率、水平移动、水平变形的理论计算公式。通过工程实例计算分析表明,理论计算结果与工程实测资料吻合。     

尖山露天转地下开采围岩变形规律相似模拟实验研究

攀钢尖山采场露天转地下采用无底柱分段崩落法开采,结合现场工程地质,以相似材料模拟为主要研究手段,对尖山采场1000 m之上的4个阶段采场进行模拟,对开采过程中围岩的移动破坏范围进行研究,实验得出的主要结果如下:露天开采与地下开采两种开采方式对围岩影响的不同,造成两侧围岩,特别是边坡部分的应力分布较为复杂,其外在表现形式之一为转地下开采前后围岩的变形速度不同;随着回采深度的增加,围岩的变形量逐渐增大,变形区域逐渐扩展,向两侧和深部传递;受断层的影响左侧围岩对开挖的反应比右侧围岩敏感,位移移动和破坏变化比右侧大,断层处围岩的稳固性比周围围岩稳固性差,断层面的存在对变形的传递有阻断作用;覆盖层对于控制两侧围岩的变形具有很大的作用。     

煤矿地下开采对建筑物的变形和破坏机理研究

在对煤矿地下开采引起的地面建筑物变形机理分析的基础上,对井下回采时地表移动和建筑物变形过程,以及不同地表变形对建筑物的影响进行了研究,提出了有效地吸收和抵抗地表移动和变形的建筑物设计思路,可为减少采动区建筑物的损害提供参考。     

山区开采地表动态移动变形规律

我国约有1/3的煤矿位于山区,开采造成的山区地表移动变形与平原地区有较大区别。为探究山区开采地表移动变形的时空特征,揭示山区开采地表动态移动变形规律,首先通过分析山区地表移动变形特征,确定了山区开采滑移影响函数,并应用叠加原理构建了顾及山区地形与平原因素的山区地表移动变形预计模型;然后结合Knothe时间函数,推导了山区开采地表动态移动变形预计公式;最后分析了正坡、反坡2种模型的地表动态移动变形规律。采用山西某矿的现场实测数据对山区地表移动变形预计模型进行了验证,取得了较好的一致性。山区开采地表动态移动变形规律的分析,为最大限度确保矿区地表建（构）筑物免于地表动态移动变形破坏提供了技术依据。     

充填开采地表移动变形规律数值模拟分析

为了研究充填开采地表移动变形规律,简要介绍了地下开采引起的地表移动和变形5项指标对地表建筑物影响情况,分析了5项指标之间的内在联系和对地表建筑物造成破坏的直接原因,引入了地表“下沉梯度”和“水平移动梯度”的概念,从而对充填开采提出了新的评价指标和要求,在减缓地表下沉量和水平移动量的基础上,需要重点关注对梯度的控制情况。针对新阳矿十采区10203充填开采工作面现场条件建立FLAC3D数值模型,对比分析充填法和垮落法开采的地表移动梯度变化规律。研究表明:充填开采减小了地表下沉量和水平移动量,显著降低了地表下沉梯度和水平移动梯度,地表趋近于均匀下沉和连续变形,能够有效地保证地表建筑物的安全。     

密集建筑群中的深基坑施工技术

以沈阳市某深基坑支护及降水工程在密集建筑群中施工为例，介绍了该支护工程的设计与施工，阐述了该工程变形监测方法并对其结果进行了分析，总结了在沈阳地区密集建筑群中进行基坑开挖的设计与施工经验。     

极分散深部矿体开采对地表及建构筑物的影响分析

地下矿山大规模开采会对周围岩体造成扰动,会出现围岩的变形、开裂或者移动,逐渐对地表及其建构筑物造成威胁。以张家岭整合矿区深部大规模开采对地表及其建构筑物的稳定性影响为研究背景,通过辨识得到张家岭整合矿区影响范围内主要建构筑物的保护等级,进而分析影响地表变形的主要因素,结合实际工程地质条件,采用数值模拟方法,利用3Dmine-FLAC_3^D联合建模分析方法,对张家岭整合矿区深部矿体一期及二期开采后,地表变形及地表构建筑物稳定性进行分析。计算结果表明：一期开采地表移动变形较小,随着二期开采的展开,地表最大竖直位移及最大水平位移逐步增大,其中地表最大沉降为10mm;分析在深部开采结束后, G206国道、尾矿库、竖井、村落、诸河流的地表倾斜、地表曲率及地表水平变形值均满足相关规范要求,因此得出张家岭矿区地下开采对该区域的地表变形影响较弱。