建筑荷载作用下老采空区上方覆岩与地表残余变形规律研究

为分析建筑荷载作用下老采空区上方覆岩与地表残余变形规律及其应力传递变化特征,本文以淮南矿区新庄孜矿新淮工厂为试验点,通过相似材料模拟试验,获取荷载条件下重复采动形成的老采空区残余变形及应力变化规律。试验结果表明,重复开采会加剧覆岩和地表移动变形,并且使得覆岩和地表变形更加剧烈;当在停采线上方、开切眼上方、采空区上方和煤柱上方的地表分别施加荷载时,各个位置均发生了不同程度的移动变形,且随着荷载增加,地表残余变形随之增大并达到最大变形值。重复开采会造成覆岩内部应力随着工作面的推进缓慢上升,并达到一定峰值;在施加荷载压力后,覆岩内部应力逐渐上升并最后趋于稳定,覆岩响应范围与覆岩距离荷载加载位置之间的距离有关,距离荷载加载位置较近的覆岩影响较大,而距离荷载加压较远的覆岩受影响较小。

不同荷载作用下老采空区地表残余变形数值模拟研究——以淮南某矿工业广场为例

目的针对建筑荷载对老采空区的影响,建立数值模型对地表残余变形进行研究,分析在不同荷载作用下煤矿区老采空区地表残余变形规律,并揭示老采空区二次变形机理。方法以淮南某矿工业广场为研究区,采用FLAC3D数值模拟方法反演老采空区上方地表在不同建筑荷载下残余变形特征。结果老采空区中间区域地表残余变形最小,外边缘区其次,内边缘区最大;荷载位置不变,地表残余变形随荷载增大而增大。结论在老采空区域,地表受到新建建筑位置及建筑荷载大小的影响。因此,在老采空区新建建筑物要考虑地表残余变形,选择合适位置,限制建筑物的层数,同时采用适当的抗变形技术措施。