倾角50°左右煤层开采沉陷预计模型选择研究

为能够更准确地预计倾角50°左右煤层开采引起的地表沉陷,通过相似材料实验获取大量的实验数据,实验数据处理后得到地表静态下沉和水平移动曲线。分别基于概率积分法和皮尔森Ⅲ型函数法预计模型拟合地表静态下沉和水平移动曲线,分析拟合的参数、误差相关性以及中误差的情况,对比得出皮尔森Ⅲ型函数法更适合于倾角50°左右煤层开采沉陷预计。

煤层开采地表沉陷相似材料研究

为研究煤层开采地表沉陷的移动变形规律,采用相似材料模拟实验。本文通过对模型的设计及观测,得到模型的观测成果。分别用概率积分法和皮尔森Ⅲ型函数法对急倾斜煤层开采地表的下沉进行预计,其预计结果和模型观测结果对比分析,定性的得出尔森Ⅲ型公式法适合预计500煤层的地表静态下沉。

急倾斜矿层开采地表移动变形预计

常用预计方法不适用于急倾斜矿层开采地表下沉预计,预测结果与实测数据相差较大,难以符合实际生产要求。在急倾斜矿层开采地表移动变形预计中一般采用皮尔森Ⅲ型函数,由于该模型所需的计算参数较多且求取方法较为复杂,在实际工作中并未得到广泛应用。采用改进的皮尔森Ⅲ型函数进行急倾斜矿层地表移动变形预计,改进后的皮尔森Ⅲ型函数与经典皮尔森Ⅲ型函数具有相同的性质,参数物理意义明确且方便求解应用。根据某金矿地表移动观测资料,采用改进的皮尔森Ⅲ型函数为预计模型,应用MATLAB软件进行了模拟计算,预计了急倾斜金矿层开采引起的地表下沉、倾斜和曲率,分析了地表移动变形预计的特点,为金矿建(构)筑物下安全开采提供了依据,为实现急倾斜矿层开采地表移动变形精确预计奠定了基础。

急倾斜采空区上覆公路稳定性评价方法研究

科学准确地评估采空区地表移动变形值对公路运营安全十分重要。由于矿体与煤层的离散性质不同,对于急倾斜采空区上覆公路地表沉降变形预测,提出经验公式计算要乘以不充分系数来预测最大下沉值,然后将该值代入皮尔森Ⅲ型函数进行最终沉降预测,得出结果与原结果和概率积分法计算结果进行了比较验证。结果表明:采用皮尔森Ⅲ型函数对不同覆岩类型的采空区地表沉降最大值预测结果相比原数据误差仅在10%以内,且相比概率积分法其结果准确性更高,其沉降曲线更贴近急倾斜采空区变形形状。另外,提出了该函数可以结合概率积分法进行3D预测,对比概率积分法3D预测,其结果也将更准确。将该预测法应用于某急倾斜采空区上覆公路工程中,依靠MATLAB编程计算,得出了8号横断面区域不稳定,6、4、7、19号面基本稳定,可分别采取注浆、留设矿柱法予以治理。研究成果可为以后急倾斜矿层开采的稳定性评价和治理提供重要参考。