地下水对老采区地表残余移动变形的影响

通过对老采空区在地下水影响下覆岩移动变化规律的分析,探究了地下水位下降引起地表残余移动变形机理,发现地下水对覆岩顶板、巷道底板及采空区两侧岩体强度均有显著影响.应用概率积分法构造出地下水影响下各残余移动变形影响函数,并将这种残余地表移动变形分为两个阶段.给出了第一阶段残余下沉表达式,以及第二阶段残余下沉、残余水平移动、残余倾斜变形、残余曲率变形、残余水平变形的各种表达式;以矿区实测数据为例,结合FLAC3D分析了采煤沉陷区地下水引起地表残余移动变形的特征;根据建立的残余移动变形预测模型,应用VB编写残余变形预测程序,绘制了各种地表残余移动变形曲线,将软件绘图结果与矿区实际观测数据及FLAC3D模拟情况对比验证,结果表明,各影响函数及其软件ZMS8.0能较好地预测地表残余移动变形.

地表残余移动变形预测软件开发

为解决老采空区地表新建建(构)筑时的地基稳定性评价问题,填补规程空白,基于作者应用随机介质理论构造的老采空地表残余移动变形预测函数,采用Visual Basic进行了ZMS8.0软件开发.研究表明,ZMS8.0及其各影响函数可较好地描述地表残余移动变形规律,软件具有介面友好、计算和图形输出便捷的特点.

井田的构造应力及影响

以大隆井田为例，应用地质动力区划方法划分了井田I～V级断裂．以I～V级断裂构成的井田地质断块为基础，采用有限单元法弹性力学平面应变模型，获得了井田构造应力的最大主应力和最小主应力等值线图．根据大隆矿构造应力分布状况，分析了井田井构造应力对巷规划设计的影响．

老采空区地表残余移动变形影响函数研究

为解决老采空区地表新建建(构)筑时的地基稳定性评价问题,填补规程空白,通过覆岩结构演变分析,提出地表残余移动变形的定义和2个阶段,指出第2阶段残余移动变形才可能对地表建(构)筑产生有害影响。发现垮落岩体压实特性自老采空区边界至中央具有明显的分区性:边界区空洞,老采空区中部垮落岩体空隙及其上部岩层裂隙。将这2组决定地表残余移动变形发生的老采空区及覆岩空间,分别转化为对应的等效开采厚度,采用概率积分原理构造出采动影响下地表残余移动变形静态影响函数,包括残余下沉、残余水平移动、残余倾斜变形、残余水平变形、残余曲率变形影响函数。应用这些影响函数进行计算表明,在老采空区两侧边界出现地表残余移动变形最大值,这与老采空区边界空洞较大、活化潜能大的机制分析结论一致;采用开尔文模型,分析老采空区及覆岩的蠕变特性,构造残余下沉坐标–时间函数,实现残余下沉的动态分析;通过实际观测数据和FLAC3D数值模拟2种方式验证,表明各影响函数可较好地描述地表残余移动变形规律。