采动破裂岩体地基注浆加固及其检测技术

根据废弃长壁采空区岩体结构特点和“活化”特征,提出了老采空区上方建筑物破裂岩体地基的注浆加固处理措施,通过对影响注浆效果各因素的分析,提出了注浆加固采动破裂岩体的工艺技术措施、注浆参数确定及检测注浆效果的方法,并通过实例说明应用电法勘探检测注浆能保证获得满意的效果。     

综合机械化固体充填采煤方法与技术研究

简要回顾了充填采矿的发展历程,指出了开发充填采煤技术的两大难点,即建立充填采煤的岩层控制理论和解决将充填体进入采空区的空间、通道和动力等技术途径;建立了固体充填采煤岩层移动控制和地表沉陷预计的等价采高方法;提出了能与传统综合机械化采煤技术相适应的综合机械化固体充填原理和方法,并介绍了自行研发的相关充填采煤系统和装备。工业性应用实践表明,综合机械化固体充填采煤除具有密实充填严格控制岩层移动和地表沉陷优点外,还能实现高产、高采出率采煤等良好的经济效益以及环境效益。     

位于老采空区上的门式刚架结构抗变形性能分析研究

根据煤矿老采空区地表移动变形规律 ,利用ANSYS软件模拟计算了老采空区“活化”引起的地表变形对门式刚架结构产生的内力影响。通过分析数值计算结果 ,研究了轻钢结构整体变形的特点及其不同部位受附加内力作用的情况。给出了提高轻钢结构整体抗变形性能的保护措施     

基于DInSAR的充填开采地表移动特征及建筑物损害研究

充填开采是解放建（构）筑物下压煤资源的重要手段。目前,充填开采地表移动特征研究及建筑物损害鉴定多采用常规测量方法,成本高、效率低,只能获得离散点的信息,而DInSAR技术可以监测大范围的地面微小形变。为分析DInSAR技术在上述问题研究中的适用性,现以某矿区充填开采工作面为研究对象,采用DInSAR技术对11景Sentinel-1A影像进行处理,与实测数据进行对比,验证了DInSAR监测结果的可靠性,同时对充填开采的地表移动变形规律进行了分析。最后,基于DInSAR结果绘制了开采影响边界以及计算临界变形值,对矿区地表村庄进行损害鉴定,依据“三下开采规程”的评定标准,村庄内受采动影响的建（构）筑物均处于Ⅰ级损坏范围之内。     

破碎页岩渗透特性

破碎页岩的渗透特性是影响煤矿保水开采和地下采空区灾害预防的重要因素之一.利用一种专门的破碎岩体压实渗透试验装置,在MTS 815.02岩石力学伺服试验系统上完成了破碎页岩压实过程中的渗透特性测定,得到了轴向应力、渗透压差、水头梯度与渗流速度的关系,并分析了各种粒径破碎页岩在不同渗透速度下,轴向应力对渗透系数的影响.研究表明:当载荷达到15 MPa后,渗透压差急剧增大,渗透系数达到本次试验测到的最低值:4.7×10-8 cm/s;在恒定的渗流速度下,破碎页岩岩样的渗透压差与轴压之间近似呈指数函数关系;在轴压一定的情况下,渗透速度对水头梯度的影响呈现小粒径大、大粒径小,破碎岩样的水头梯度与渗流速度之间呈指数函数关系;不同粒径破碎页岩的渗透系数与其压实状态密切相关,随轴压增加,渗透系数都相应降低,且两者之间呈对数函数关系.     

村庄群下采煤地表沉陷控制技术研究

徐州矿区张集煤矿属厚冲积层、高潜水位平原矿区 ,其西三、西六采区上方地面有多个村庄建筑群。应用岩层控制的关键层理论 ,提出了因地制宜布置极不充分开采工作面控制地面沉陷的方法。地表沉陷预测和初步的地表沉陷实测结果证实了该开采方案是可靠的 ,并可保证开采区上方地面建筑物安全     

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。     

概率积分法求参初值选取的均匀设计方法

目前常用的概率积分法求参方法对参数初值有较强的依赖性,不合适的初值将导致求参过程发散。相对于正交设计,均匀设计主要考虑将设计点均匀地分散在试验范围内,而不再考虑“整齐可比”性,这样可以在较少的试验次数内较快逼近参数真值,减小了初值选取对使用者的经验要求,扩大了求参方法的适用范围。     

采空区上方建大型建筑物的地基沉降研究

分析了长壁采空区上方覆岩的基本性态，采用相似材料模拟试验研究了老采空区上方兴建建筑物后地基的沉降规律，得出了一些有益的、对老采空区上方地表建筑物设计有一定参考价值的结论     

基于改进模糊层次分析法的高压输电线路场地稳定性评价

为保障高压输电线路穿越煤矿采空区场地时的建设安全,迫切需要开展沿线塔基建设场地的稳定性分析与评价。以山东滕州光伏发电项目110 kV高压输电线穿越王晁、锦丘、滨湖煤矿采空区场地为例,在分析钢塔结构应力和采空区地质采矿条件的基础上,选取了影响煤矿采空区场地稳定性的9个评价指标构建层次分析模型,以半梯形隶属度分布函数耦合权重排序向量改进模糊层次分析法,并将评价结果与高压输电线路架空区域实际调查的场地稳定性结果进行了对比分析。结果表明:所提出的改进模型评价结果与实际采空区稳定性一致,证明了改进模糊层次分析法应用于延伸型高压输电线路场地稳定性评价的可行性,对于类似工程地质条件下场地稳定性评价也有一定的借鉴意义。