基于非线性弹性地基梁的地下矿山充填开采覆岩移动规律研究

为了研究地下金属矿充填开采覆岩移动规律,以盘龙铅锌矿采场作为研究对象,建立非线性弹性地基梁力学模型,开展了不同采场结构参数、顶板厚度、原岩应力及充填体配比对于覆岩移动的影响研究。研究发现5个因素对于覆岩移动的影响从强到弱依次为充填体配比、采场结构参数、顶板厚度、原岩应力,提高充填体配比是控制覆岩位移的关键。通过采用Flac3D数值模拟方法计算不同充填体配比下覆岩移动值,将数值模拟分析结果与力学理论计算结果进行对比,二者差异率在3%~9%之间,从而验证了力学模型计算结果的可靠性。基于研究结果,提出地下矿山充填开采覆岩沉降控制技术,并将其应用于工业试验。研究成果可为类似矿山进行岩层控制提供借鉴。

常村煤矿综放开采覆岩破坏及地表移动规律研究

为研究常村煤矿S6-7工作面覆岩破坏和地表移动规律,通过数值模拟和理论分析,并结合地表岩移观测站数据,对采空区地表下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形值进行了详细分析。运用曲线拟合法和理论分析法得出了一系列预测参数,如地表下沉系数、水平移动系数等,揭示了地表下沉的规律和特点:下沉盆地的陡峭程度较高,变形分布呈集中趋势;在拐点内侧及附近下沉值较大、曲线较陡;在下沉盆地边缘,沉陷变形曲线的收敛速度相对较慢,影响范围向外扩展较远。同时指出,主要影响角的正切、拐点偏移距离等相关参数对地表沉陷具有显著的影响。此研究为常村煤矿S6-7工作面的安全生产提供了有力的支持,同时希望可以为类似工作面的岩层破坏和地表移动问题提供实用的参考和借鉴。

厚黄土层深部开采覆岩和地表移动规律研究

为了揭示黄土层深部开采条件覆岩和地表移动规律,基于孟村矿401101工作面开采地质条件,采用地表实测和数值模拟相结合的方法,分析了煤层开采过程中地表移动盆地的分布和变化特征,计算确定了下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形最大值;揭示了厚黄土层深部开采地表沉降量小、移动变形集中、地表移动前期具有突发性沉陷特点,确定了地表活跃阶段下沉量占沉陷总量的66.8%;确定了该矿地表移动角量参数和概率积分预计参数;研究了采动覆岩的位移和应力变化规律。研究成果可为该采区后续工作面和类似采矿条件矿井的开采规划设计和采动损害控制提供有益参考。

部分充填开采工作面覆岩移动规律研究

为研究部分充填采煤技术覆岩移动规律,采用弹性地基梁理论建立顶板挠度微分方程,明确充填体弹性地基系数及直接顶弹性模量与顶板下沉的关系,并建立Phase2D有限元数值模型,研究部分充填条件下充填体刚度和充填步距对覆岩稳定性的影响规律。结果表明:充填区直接顶最终下沉量随充填体弹性地基系数增大而减小;随着顶板弹性模量增大,工作面范围内直接顶下沉量逐渐减小,而充填区直接顶下沉量变化不大;随着充填体刚度和充填步距增大,工作面前方塑性区、工作区域直接顶下沉量、工作面上方覆岩垂直位移都随之减小,且在充填步距对覆岩稳定性的影响因素中,高宽比相对于及时支护更为显著。

浅析长沟煤矿开采沉陷地表移动规律

通过对《李阳煤业丘陵地貌下开采地表沉陷规律》进行分析得到地表移动参数,然后基于概率积分法对长沟煤矿15113工作面进行预计,得到此条件下的移动角量参数,最后借助数值模拟软件进行15113工作面的模拟仿真,在仿真模拟中得到充分采动时的地表移动规律。

近距离煤层上行开采围岩应力分布及覆岩移动规律

为了研究近距离煤层群上行开采对工作面围岩应力分布规律及覆岩破坏演化特征的影响,采用PHASE 2D有限元软件建立数值模型,分析了近距离煤层群上行开采过程中工作面煤壁塑性区发展规律、覆岩垂直位移、工作面前方支承应力分布规律。数值模拟结果显示,工作面煤壁塑性区呈现上部宽、下部窄的特征,随着工作面不断推进,煤壁塑性区宽度也随之增大,其中下层煤和上层煤工作面煤壁塑性区最大宽度分别为4.23 m、2.85 m;下层煤和上层煤覆岩最大竖向位移都发生在模型中部,最大竖向位移分别为28 mm、62 mm;支承压力呈现出先增大再减小、最后趋于稳定的发展趋势,支承压力系数峰值为1.59。研究结果表明,在上行开采实践中,当下层煤完成开采后,上层煤的围岩塑性区和位移均有所增大,覆岩稳定性降低。

顶板岩性对煤炭地下气化覆岩移动规律的影响

为了研究顶板岩性对煤炭地下气化过程中覆岩移动规律的影响,运用大型有限元软件,采用热固耦合数学模型,在前人对岩石热力学物理参数研究的基础上,对煤炭地下气化的整个过程进行了数值模拟,得出了煤炭地下气化后围岩温度场和塑性区分布图、燃空区顶板及工作面前方顶板垂直位移图。结果表明:直接顶岩性不同对基本顶稳定有很大影响,直接顶岩层越硬,基本顶越稳定,随着直接顶岩性硬度的增强,顶板岩层的位移呈现一阶指数衰减函数变化规律;顶板岩层燃空区的位移呈盆状,相对中线对称分布且随着工作面推进顶板位移量呈指数增大。

黄前库区森林地表径流水移动规律的研究

通过对黄前库区流域森林主要类型刺槐林和油松林土壤结构状况和渗透性能的比较,研究了不同森林类型地表径流水的移动规律。在自然降雨后,以1m×1m为基本单位推算其可能产生的地表径流量,根据实际径流量推算地表径流水在径流过程中下渗的数量。研究结果表明:刺槐林的森林土壤结构相对较好,地表径流水下渗的速度较快,而流速较慢,因而产生的地表径流量较少;而油松林,特别是阳坡油松林的土壤结构较差,地表径流水下渗的速度较慢,而流速较快,因而产生的地表径流量较大。

大采深综采放顶煤条件下地表移动规律初探

本文通过对阳泉矿务局二矿地表移动观测站观测资料的分析研究 ,初步揭示了大采深综采放顶煤地表移动规律 ,为进行类似条件下的“三下”采煤奠定了基础。

急倾斜煤层水平分层综放开采岩层移动规律

为了进一步认识水平分层综放开采的开采沉陷特点,运用相似材料模型实验,对某矿大倾角煤层的开采沉陷过程进行了模拟研究,揭示了急倾斜特厚煤层水平分层深部开采岩层与地表移动规律．

采空区风流移动规律的数值模拟与可视化显示

采用有限元计算机数值模拟 ,结合图形显示技术 ,深入研究了采煤工作面采空区的风流移动规律及计算问题 ,求解了二维定常流场方程 ,并以图形方式绘出风压分布等值线和流线 ,迅速直观地反映出采空区流场风压的分布和风流流动状况 .重点讨论了工作面向采空区漏风的入、出变化情况 ,得到工作面漏向采空区的风量 qL 与工作面风量Q的关系 qL=aQ2 .

牙周膜牵张成骨正畸牙快速移动规律与牙根组织变化的光镜观察

目的 观察正畸牙快速移动时移动牙支抗牙的移动规律及移动牙根的组织学变化。方法 杂种犬 8只 ,随机分为 7、14、2 1、44d四组。拔除下颌两侧第二前磨牙 ,实验侧实施减阻 牵张措施 ,加力 14d ,停止加力固定 30d ;对照侧仅行拔牙术。于 1、7、14、2 1、44d时测量移动牙支抗牙移动距离 ,观察移动规律 ;7、14、2 1、44d时取材 ,常规石蜡包埋、切片 ,HE染色光镜观察移动牙根的组织学变化。结果 加力 14d ,移动牙移动呈直线上升趋势 ,支抗牙移动呈前 7d的直线上升和后 7d的平台趋势 ;加力期间 ,移动牙牙根牙骨质无明显吸收 ,根部牙槽骨稍有吸收 ,固定 30d后 ,牙根组织结构基本恢复正常。结论 牙周膜牵张成骨快速牙移动过程中 ,移动牙移动规律与常规方法不同 ,支抗牙移动规律与之相同 ;移动牙的快速移动不会造成牙根的广泛吸收。

受断层影响地表移动规律的研究

在建立了地表移动观测站及现场观测的基础上,对云盖山煤矿地表移动观测站观测资料进行系统的计算和分析,得出了该区域地质采矿条件下地表移动变形规律及有关参数。并研究分析了该区域在断层影响下地表移动和变形规律的特殊性及其形成原因。为本矿区及类似条件下“三下”采煤技术的研究提供了可靠的理论依据。

带气顶油藏油气同采条件下流体界面移动规律

带气顶油藏气顶、油环同采过程中气顶与油环间的压力容易失衡,为实现气顶与油环的协同高效开采,以哈萨克斯坦让纳若尔气顶油藏为例,基于油气水三相相似准则建立了三维可视化物理模型,并结合物质平衡原理建立了带气顶油藏流体界面移动速度评价模型。计算结果表明,油藏工程评价模型得到的流体界面移动速度与物理模拟实验和油田动态测试结果均吻合较好。同时,依据该油藏工程评价模型分别建立了衰竭、屏障注水以及屏障+面积注水等不同开发方式下带气顶油藏流体界面移动速度变化规律图版,确定了带气顶油藏油气同采时影响流体界面稳定的主控因素:衰竭开发方式下的主控因素为采油、采气速度;屏障注水开发方式下的主控因素为采油、采气速度及注采比;屏障注水+面积注水开发方式下的主控因素为采油、采气速度、注采比及屏障注水与面积注水比例。

大连地铁盾构开挖地层移动规律的模型试验研究

以大连市地铁2号线202标段工程为研究对象,通过相似材料模型试验绘制不同地层随时间沉降曲线,即同一时刻不同地层沉降槽曲线和不同地层水平位移曲线,得到盾构隧道施工地层移动规律。试验结果表明,不同地层各测点的垂直位移随时间的变化可用以时间为自变量的负指数函数表示;先行隧道施工对地层产生扰动,引起地层软化,导致两条隧道之间地表沉降明显叠加,沉降较大;隧道开挖时,若存在地下结构或管线,其将受到附加剪切作用,易出现裂缝,在施工中必须做好切实可行的防护措施。

某地下矿岩层及地表移动规律的有限元模拟研究

使用有限元数值模拟方法对某地下矿岩层及地表移动随采矿过程的变化规律和发展趋势进行了研究 ,对影响岩层及地表移动的主要因素进行了定量比较、分析 ,指出该矿浅部由民采留下的未充填采空区是引起地表沉降和地面建筑物变形、破坏的主要原因 。

近水平煤层开采地表移动规律研究

将重庆基岩裸露地区地下开采引起的地表移动作为研究对象,探讨了近水平煤层开采条件下地表移动规律.根据矿区的地质构造和近水平煤层赋存的特点,通过建立地表位移观测站,利用长期的实测结果,综合分析了不同的回采工作面地表下沉和水平移动的观测数据,并采用MATLAB软件进行数据处理,拟合得出地表下沉和水平移动曲线及相关参数.为进行工程类比和预测,建议采用剖面函数法对实测数据进行计算机处理,有关移动变形参数应标准化.

构造应力作用下的地表移动规律研究

采用急倾斜崩落法开采的金属矿山与急倾斜煤矿开采的地表沉陷均属于构造应力作用下的地表移动问题 ,它们与自重应力作用下煤矿地表移动规律的区别在于 :后者同时还受构造应力、矿体产状、覆岩结构、开采与放矿等的影响。指出了考虑上述因素的改化岩移随机介质理论的发展前景 ,这是对俄罗斯、哈萨克斯坦、乌克兰等国用实测经验统计法解决矿山开采工程问题的发展。

无底柱分段崩落法塌陷区回填体移动规律研究

为解决金山店铁矿地下矿体崩落开采时地表塌陷区的安全回填问题,利用相似原理对相似模型进行了崩落采矿模拟试验,找出了不同分段落矿时地表回填体的塌陷模式并进行了分析。试验结果表明地表回填体最活跃的区域处于端部出矿口的正上方,这就为确定回填时的重点防范区域与指导塌陷区安全回填工作提供了必要的科学依据。

基于SBAS-InSAR技术的矿区地表移动规律研究

及时获取矿区地表沉降信息对保护地表建筑物安全和矿区治理具有重要意义。传统的矿区地表沉降监测方法通常需要花费大量人力物力,且监测点难以长期保存,而作为新技术的SBAS-InSAR方法克服了上述传统方法的不足,可以快速获取大范围、高精度的地表形变信息,能够对矿区地表进行动态监测和时序分析。本文采用SBAS-InSAR技术对覆盖河北某矿的Sentinel_1A影像进行处理,得到了该矿区地表及周围的年平均沉降速率和累计沉降等成果,并通过和实测水准数据对比验证了SBAS-InSAR精度在矿区地表监测中的可靠性。然后基于SBAS-InSAR监测结果获取的矿区地面沉降位置、沉降量和工作面等信息,求取该矿地表移动参数,并依据地表沉降速率和沉降位置分布及发展变化进行地表移动规律探究,为矿区后续的合理开采和治理提供决策依据。