晋城山区煤矿地表沉陷预计模型

为了解决晋城山区煤矿开采地表沉陷预计难题,分析了山区开采岩层及地表移动基本原理,解释了山区地表移动中,坡位(上坡、下坡)、坡势(正坡、反坡)的基本含义,揭示了坡位、坡势对地表移动的影响机制。基于斜面上物体滑移原理,构建了坡位对下沉值的滑移影响函数、坡势对水平移动值的影响函数;通过移动变形值的求导关系,建立了倾斜、曲率、水平变形的表达式,完成了一种新的山区开采沉陷预计正切函数修正模型(TFM)。基于晋城矿区典型地表移动观测站数据,采用曲线拟合方式分析概率积分法(PIM法)和TFM法的适宜性。数据分析结果表明,TFM法比PIM法下沉值拟合精度提高了0.019,水平移动值拟合精度提高了0.412,验证了TFM法的优越性。可为晋城矿区和类似矿区的“三下”压煤开采、矿区生态环境保护提供重要支持。

晋城矿区分层开采地表移动实测规律研究

分层开采技术是矿区保护地表构建筑物的有效措施之一。为获得晋城矿区分层开采条件下地表移动规律,采用实测方法对其展开研究。通过分析观测数据,获得了2301工作面上、下分层开采的地表移动角量参数,开采沉陷预计参数。分层重复开采条件下,复采下沉值提升量约为分层采厚的0.28倍,复采最大下沉速度约为初采的2倍,概率积分法预计参数中的下沉系数和主要影响角正切约为初采的1.28与1.37倍。边界角、移动角增加,地表移动范围缩小。本研究成果可为类似开采条件下的开采损害防护提供技术支持。

采动诱发次生地质灾害评估数值模拟研究

岳城煤矿3号煤层2301,2302工作面(Ⅲ2301,Ⅲ2302工作面)北侧开采边界上方存在一近东西走向的高陡边坡,坡底为一个居民小区,小区内建设有多栋6层居民楼及其他附属建筑设施。为有效开采煤炭资源,同时保护人民的生命财产安全,以Ⅲ2301,Ⅲ2302工作面为研究对象,运用FLAC3D计算软件建立模型,模拟Ⅲ2301,Ⅲ2302工作面分层开采对高陡边坡及下方建筑的影响程度及影响范围,采用边坡稳定性分析理论,分析高陡边坡失稳的可能性,并提出相关工作建议。