為研究多煤層采空區(qū)對(duì)上部擬建建筑物穩(wěn)定性影響,利用概率積分法和數(shù)值模擬法,分析多煤層逐層開采完后并施加上部結(jié)構(gòu)荷載后采空區(qū)覆巖的應(yīng)力和位移變化特征。結(jié)果表明:當(dāng)上部煤層開采后,在采空區(qū)工作面兩端有圍巖應(yīng)力集中現(xiàn)象,當(dāng)下部煤層開采后,上部煤層采空區(qū)兩端應(yīng)力進(jìn)一步增大的趨勢(shì);上部煤層和下部煤層開采后最大沉降均發(fā)生于采空區(qū)頂板中部,自頂板至地表逐漸降低,地表沉降自中部向兩側(cè)逐漸降低,且呈對(duì)稱關(guān)系;煤層開采應(yīng)力釋放后,采空底板處有輕微隆起;當(dāng)上部荷載施加后,采空區(qū)地表水平、豎直位移量和應(yīng)力比之前均有所增大,但采空區(qū)場(chǎng)地整體仍處于穩(wěn)定狀態(tài)。建議對(duì)擬建的建筑物采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)加聯(lián)系梁以提高其整體剛度,嚴(yán)禁采用樁基礎(chǔ)等易引起下部采空區(qū)活化的基礎(chǔ)形式。通過與后期地表監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比,顯示數(shù)值模擬方法計(jì)算的地表下沉值預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際較為接近。表明在選用合理的地質(zhì)力學(xué)參數(shù)的情況下,運(yùn)用該方法進(jìn)行多煤層采空區(qū)沉降預(yù)測(cè)是可行的,對(duì)類似的礦山問題的分析解決有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。 

【文章來源】：西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

場(chǎng)區(qū)地裂縫分布現(xiàn)狀

在采空驗(yàn)證孔發(fā)現(xiàn)有1 m掉鉆現(xiàn)象,推測(cè)已有采空區(qū)尚未塌落完畢,部分頂板仍處于懸空狀態(tài),地表變形并未完全結(jié)束。依據(jù)《礦山開采沉陷學(xué)》理論,采空區(qū)形成10 a以上,總變形量一般可達(dá)90%;采空區(qū)形成3～10 a以后,總變形量一般可達(dá)85%;采空區(qū)形成3年以內(nèi),總變形量一般可達(dá)75%.由此可估算出擬建建筑物采空區(qū)的地表剩余沉陷值,見表3.表2 地表沉陷預(yù)測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 2 Statistical results of surface subsidence prediction 煤層 開采厚度/m 下沉值Wcm/mm 傾斜Icm/(mm·m-1) 曲率Kcm/(×10-6 m) 水平位移Ucm/mm 水平變形Ecm/(mm·m-1) 影響半徑r/m 9-1#煤 3.17 2 140 15.07 0.161 642 6.872 142 16#煤 6.46 5 259 31.68 0.290 1 577 14.446 166

表3 剩余地表沉陷預(yù)測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 3 Statistical results of remaining surface subsidence prediction 煤層 開采厚度/m 剩余下沉值Wcm/mm 剩余傾斜Icm/(mm·m-1) 剩余曲率Kcm/(×10-3 m) 剩余水平位移Ucm/mm 剩余水平變形Ecm/(mm·m-1) 9-1#煤 3.17 214 1.507 0.016 64.2 0.687 16#煤 6.46 789 4.752 0.044 236.7 2.1673 數(shù)值模擬計(jì)算地表變形

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Visual Modflow模型的大型儲(chǔ)煤槽倉邊坡防滲分析[J]. 呂遠(yuǎn)強(qiáng),孫國(guó)凱,趙金剛.  西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(04)
[2]壁式廢棄采空區(qū)地表建設(shè)再利用風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、評(píng)估與控制[J]. 郭慶彪,王磊,李英明,方蘇陽,鐘琦.  煤炭技術(shù). 2019(10)
[3]黃土礦區(qū)開采沉陷與地表損害研究述評(píng)[J]. 蘆家欣,湯伏全,趙軍儀,閆照存.  西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[4]基于RHINO-FLAC3D的采空區(qū)穩(wěn)定性分析及治理方案選擇[J]. 陳光飛,羅昌繁,鐘連祥,陳飛.  礦業(yè)研究與開發(fā). 2019(09)
[5]復(fù)雜采空區(qū)群穩(wěn)定性的數(shù)值模擬分析及治理措施研究[J]. 張?jiān)L問,李偉明.  礦業(yè)研究與開發(fā). 2019(09)
[6]基于MIDAS軟件對(duì)受采空區(qū)影響坡體的穩(wěn)定性研究[J]. 楊擷民,霍俊杰,李彥榮.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2019(08)
[7]城市地下不規(guī)則采空區(qū)的超載破壞模型試驗(yàn)[J]. 李東陽,王杰,楊韶珺,王波,張壘志.  煤炭學(xué)報(bào). 2019(07)
[8]采空區(qū)活化失穩(wěn)關(guān)鍵因素模擬分析[J]. 劉占新,王昌祥,楊路林,孫慶超,江寧.  煤礦安全. 2019(06)
[9]淺埋房式采空區(qū)下長(zhǎng)壁采場(chǎng)動(dòng)載礦壓發(fā)生機(jī)制[J]. 霍丙杰,荊雪冬,范張磊,謝偉,段志華,解振華.  巖土工程學(xué)報(bào). 2019(06)
[10]綜放開采條件下煤層頂板涌(突)水危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[J]. 孫魁,夏玉成,李成,陳建平,方剛.  西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)



本文編號(hào)：3451257