基于“三下”采煤技术应用下的地表下沉机理分析

主要研究"三下"采煤造成的地表变化,进而分析该矿区周边的下沉机理。主要对地表沿工作面开采方向和垂直工作面方向,布设5条观测线,利用天宝的电子水准仪获取外业观测数据,采用沉降观测分析软件和SPSS数据分析软件,分析出变化的曲线,及时对开采的情况进行分析。及时采用"三下"采煤工作面的数据,为开采沉陷、塌陷土地赔偿及综合利用等方面获得了理论科学依据。

布尔台矿保留巷道顶板剧烈下沉机理及其控制

针对布尔台煤矿22205工作面辅运巷600~1850m出现顶板剧烈下沉现象,通过现场监测、数值模拟、理论分析等手段研究了巷道顶板围岩破坏特征及发生机理,研究表明:剧烈下沉段顶板普遍淋水,围岩破坏深度可达5m以上,顶板含水导致围岩强度软化,在侧方采空区高偏应力场作用下塑性区急剧扩展,并呈非对称性分布,导致塑性区与直接顶之上的夹煤层塑性区贯通,夹煤层塑性区释放膨胀压力作用于直接顶,进一步加剧了顶板的不稳定性。基于此提出巷道分段补强支护参数以及二次采动超前支护措施,保证了22205工作面回采期间巷道的安全使用。

采区上覆岩层下沉机理与规律的研究

本文根据对采场围岩运动、矿山压力研究的实践，把“矿山岩层移动”和“矿山压力”两门学科融为一体。用观测成果，从理论上进行了开拓性的研究，提出了新见解，新观点。在岩层下沉机理方面，建立了鸡蛋结构的“应力扁椭球模型”，以开滦范各庄矿成果为实例，从时间空间场分析，把岩层下沉全过程划为四个应力与下沉区；在岩层下沉规律方面，对下沉范围、过程在时间空间上的分布，做了深入研究，并使之图像化；在下沉特征与工程应用方面，从三个角度出发划为六个类型，如何应用于地面和井下工程，提出了独到见解。

浅析采后煤层顶板岩层下沉机理与移动规律

根据对采场围岩运动、矿山压力研究的实践,总结多年岩层移动资料,把矿山岩层移动和矿山压力融为一体,用观测成果,从理论上进行了研究,在岩层下沉机理方面,建立了矿山压力与岩层空间移动及下沉应力椭球体模型,在时空上,把岩层下沉过程划分为4个应力与下沉区,在岩层下沉规律方面,对下沉过程、范围在时空上的分布,做了深入研究,在下沉特征与工程应用方面,从3个角度划分为3个类型。

门克庆矿2201回风巷顶板破坏机理与支护研究

针对门克庆煤矿11-2201工作面回风巷700m开始间断性顶板下沉的问题,通过顶板钻孔窥视、深基点监测等现场试验研究了顶板围岩破坏特征;理论分析了水对围岩力学参数的影响、泥质夹层对顶板围岩破坏失稳的作用,并利用数值模拟软件FLAC3 D研究了巷道淋水与干燥区间开挖后塑性破坏规律。得出大埋深高应力下围岩含水软化及顶板夹层失稳是导致顶板下沉的关键因素,基于此提出本巷道分段补强支护建议,确保巷道服务期间的安全使用。

东欢坨矿副井井架下沉原因分析及防治措施

自20世纪90年代以来,东欢坨矿副井井架出现下沉,累积下沉量已超过100mm。井架下沉已影响副井提升系统的正常运行与安全,虽然经过两次调整但并未从根本上解决问题。依据变形观测数据,论文对工业广场周边煤层开采情况、地下水位变化情况、副井井架承受荷载情况进行分析,发现井下疏水作用、地面工业广场及周边地区水源井取水导致第四系地下水位逐年下降,逐步引起地面沉降,最终导致了井架下沉。最后,文章对东欢坨矿副井井架下沉提出了具体的防治措施。

滕南矿区单一工作面开采地表沉陷机理分析

根据滕南矿区三个单一开采工作面的地表移动实测资料 ,分析其下沉机理 ,并利用单一工作面开采下沉量小的特点 ,进行村下煤柱宽条带开采实践 。

土性参数对桶形基础竖向地基承载力影响的敏感性分析

介绍了桶形基础平台的基本情况,并提出具有浅基特点的桶基平台可采用经典的地基承载力公式进行承载力计算。通过试验数据进行土性参数的敏感性分析,阐明在特定工程的基准参数集下土性参数对地基极限承载力的不同贡献,为设计和施工提供理论依据。

深大沉井下沉阻力的现场监测

分析刃脚土阻力与侧壁摩阻力的大小和变化规律是沉井设计计算的重要内容,现有规范中所给的计算方法是否适用于大型沉井基础的设计计算,还需进一步验证。为此,通过布置刃脚踏面土压力传感器、侧壁土压力传感器以及GPS沉井姿态监测系统,对沪通长江大桥主墩沉井的下沉阻力开展了现场监测。结合大量现场监测资料,分析了大型沉井基础下沉期间的下沉机理与下沉阻力分布特征,对目前沉井下沉阻力计算中常用的规范和计算方法的适用性进行了分析,结果表明:目前的设计计算方法在计算刃脚土阻力时均未考虑刃脚所在土层前期固结压力的影响,因此,此类计算方法仅适用于沉井入土深度较小、刃脚所在土层前期固结压力不大的情况,当沉井入土深度较大时,计算值与实际值相比明显偏小;由于压力松弛效应,沉井侧壁摩阻力随入土深度的增大呈先增大后减小的变化规律,压力松弛区影响高度≥5 m。另根据现场监测结果,提出了侧壁摩阻力分布简化模型,分为以下3个阶段:第1阶段为线性增加阶段,侧壁摩阻力分布模式为三角形分布;第2阶段为压力松弛影响阶段,侧壁摩阻力分布模式为三角形分布+倒三角形分布;第3阶段为压力松弛下移阶段,摩阻力分布模式为梯形分布。研究结果可为沉井设计计算方法的优化提供参考。