国内外矿山开采沉陷研究的历史及发展趋势

开采沉陷的研究对地下资源的合理开发和利用具有重要的理论和实践意义。对开采沉陷研究的历史发展过程进行了详细的整理,简单介绍了地表沉陷常用的预计方法及其适用条件,并对矿山开采沉陷预测研究及应用的发展趋势进行了展望。     

小煤矿开采沉陷损害技术鉴定方法分析

小煤矿采区面积小,且多位于采空区较多的老矿区。经过长期不断重复采动,地质条件发生了很大变化,容易引起地表沉陷,老采空区的存在也会加大沉陷量和沉陷范围,将会对矿区内及周边地面建筑物造成严重损害,需要进行技术鉴定。结合小煤矿特殊的地质采矿条件,提出可根据开采情况进行井上下实测和地表损害显现特征分析方法鉴定,同时应采用概率积分法进行地面沉陷预计,确定采动影响范围。为类似小煤矿开采损害鉴定工作提供了可参考的鉴定技术模式。     

煤矿开采中环境污染的防治措施

煤矿开采在给社会带来经济效益的同时,也造成了矿区的环境污染和生态破坏,如煤矿开采引起地表塌陷,煤矿开采过程中的煤矿石、噪声污染和破坏人类生活环境等。本文结合实际对矿区环境污染提出了具体的防治方法。     

顾北煤矿综采工作面全采全充免沉降开采设计

通过对顾北煤矿综采工作面全采全充免沉降开采设计进行阐述,指出其核心内容是建立地表煤矸石似膏体制备与输送系统,通过专用充填支架实现矸石似膏体胶结充填工作面,在保护地表重要建构筑物不受破坏或少受破坏的情况下实现煤炭资源的安全回收;该设计为提高我国煤炭资源开采技术水平、提高资源综合回收率、控制地面塌陷和生态破坏、消除煤矸石堆放带来的占地和污染环境问题,实现矿山安全清洁生产提供了参考。     

淮南矿区采煤沉陷特征与治理对策

针对淮南矿区采煤沉陷对环境影响越来越大的状况,研究采煤沉陷与治理意义重大;通过多年对地表移动观测站资料的分析和总结;基本掌握了矿区采煤沉陷特征;为减少采煤沉陷的危害,提出了留设保护煤柱、采空区充填法、条带开采法、离层带充填法和监测监控等多种防护措施。     

井工采区不同开采时序对边坡滑移破坏机制的影响

以紫金山金铜矿开采为工程背景,根据矿山规划设计,露采至+100 m水平后进行井工开采。为了研究井工开采对露天边坡的影响,采用FLAC3D建立数值模型,研究采区位于边坡体不同空间位置对边坡稳定性产生的不同作用机制,分析露天边坡和采空区围岩位移演化规律、应力分布规律。数值模拟结果表明:当井采区位于边坡坡脚区时,井工开采直接破坏了坡脚区边坡岩体,坡面整体向坡脚处滑移,最大水平位移达到2.21 m,最大竖向位移达到1.67 m;当井采区位于坡中区开采时,其开采破坏了坡中边坡岩体,可能导致上部坡体失稳破坏;当井采区位于坡外区时,由于采区上部岩层沉陷导致边坡整体坡角减小,从而有利于边坡整体稳定性。对比3种开采位置,采区位于坡脚时对边坡稳定性最不利,采区处于坡外时采动效应对边坡稳定性的影响最低。     

数值模拟技术在矿山开采沉陷教学中的应用

为提高矿山开采沉陷学课程的教学质量,帮助学生更好地理解开采沉陷的基本理论,探讨了数值模拟技术应用于矿山开采沉陷教学中的优势,重点介绍了数值分析软件FLAC在课程教学中的应用,将矿山开采沉陷的教学与FLAC数值模拟技术紧密结合在一起,从而使教学中一些模糊的、抽象的概念更加形象化和具体化,加深学生对相关理论知识和基本概念的理解和掌握程度,培养学生分析和解决相关的工程问题与计算机软件应用的能力。     

开采沉陷计算的GIS空间建模及模型耦合研究

GIS作为一种新兴的交叉学科在空间数据处理和解析方面具有强大的扩展功能,已经在众多领域得到了广泛的应用.本文针对开采沉陷地表移动变形计算问题,在GIS平台利用空间数据模型给出了预测计算中不同坐标系的转换公式及其空间数据库的构建,并讨论GIS与专业工程模型的耦合方法,提出了基于COM的模型耦合方法应用于系统的构架.实践证明,该方式下GIS与开采沉陷专业工程模型结合具有明显的优越性,对其他相关专业领域的耦合应用具有一定的借鉴意义.     

采矿与力学相融合的创新实验项目建设与实践

创新实验教学项目的开发与建设是新时代全面推进创新教育的要求.基于采矿工程背景及力学实验技术,以实践创新技能培养为导向,以矿业类科研项目为依托,设计制作了顶板岩层移动相似模拟实验教学装置及地表沉陷三维相似模拟实验教学装置,成功建设了"煤炭开采顶板运动相似模拟实验"及"煤炭开采地表变形相似模拟实验"两项创新实验项目,初步形...     

村庄下充填开采地表沉陷的数值模拟

针对公格营子矿村庄下压煤的充填开采问题,首先依据实际条件选定模拟方法,然后简化建模,设置边界条件和初始条件,选取煤岩体参数并确定监测点。模拟结果表明:公格营子村地表沉陷区域在90 m范围之内,影响很小;地表移动与变形指标中倾斜和水平变形最大,达二级标准,其余指标全在一级内或完全无影响。     

页岩气开采致水污染的途径及污染物特点

针对水平钻井和水力压裂技术开采页岩气所产生的水污染问题,基于水文地质学原理,对美国页岩气开采导致水污染的实例及压裂液成分等方面的文献予以分析,对页岩气开采导致水污染的途径及污染物的特点进行研究。结果表明:页岩气开采导致地下水及地表水污染的途径主要包括越流、井筒泄漏及地表人类活动等。页岩气开采长期持续产生水污染物,水污染物种类多、总量大、危害大,某些水污染物难以监测。该研究可以为我国页岩气开采水污染防治标准等规则的制订提供参考。     

浅析沥青路面的破坏成因及预防

针对市城郊某主干道的路面破坏现象，主要从路面沉陷、裂缝和滑移、水破坏、设计不合理等几个方面分析沥青路面产生破坏的原因，同时对应地提出了沥青路面破坏的预防措施，以此引起广大道路设计人员与施工人员的重视，避免沥青路面的早期破坏，从而提高路面的使用质量和延长道路的使用寿命。     

三门峡市小流域泥石流的基本特征和治理对策

三门峡为河南省乃至我国十分重要的贵金属、能源非金属等矿产地,由于历史开采等原因而形成了众多的露天开采采坑和土岩等废弃物排土场,会不同程度地阻塞上游夏秋大气降水引发的地表径流下行,一旦阻塞行洪,达到极限值后,势必导致积存的土岩稳定性降低,从而产生滑坡,并在洪水作用下形成泥石流,冲击下游建(构)筑设施,并对地表植被、田地、林地等产生巨大的破坏作用,甚至危及人民生命安全.有效预防泥石流的发生应采取科学规划排土场库址,建设配套防护设施,建立健全监测和预警网络等措施;泥石流的治理应采取场(库)区上方截流疏浚,加固和建设防护性设施等措施.     

基于人工鱼群算法的概率积分模型参数反演

目的:解决概率积分法开采沉陷预计参数算法不稳定、容易陷入局部最优解等问题.方法:将可求解非线性问题、鲁棒性强、具备较好的全局寻优能力的人工鱼群算法(Artificial fish school algorithm,AF-SA)引入到概率积分法开采沉陷预计参数反演中.该算法已在广东省水资源优化配置、配送路径优化等问题中得到应用,尚未见学者将AFSA应用到概率积分模型参数反演中.本研究首次将AFSA引入到概率积分模型参数反演中,构建了基于AFSA的概率积分开采沉陷预计参数反演方法.结果:将AFSA的概率积分模型参数反演方法应用于顾桥南矿1414(1)工作面的地表移动实测数据中,得到的概率积分法预计参数为q=1.0592,tanβ=2.0203,b=0.4049,θ=87.2209°,S1=1.2840 m,S2=0.4530 m,S3=62.2000 m,S4=44.7531 m,下沉和水平移动拟合中误差为131.74 mm.结论:AFSA的概率积分模型参数反演方法满足工程应用精度要求.     

南坪隧道不良地质段地表加固施工技术

南坪隧道出口不良地质段位于相对较深的冲沟内,隧道内围岩为软流塑状Ⅵ级围岩,在施工中采用地表旋喷桩深孔注浆的方法,起到了抗滑移和防渗透作用,使之增强了岩体的整体性和覆盖层土体抗剪破坏的能力,有效的控制了地表的沉陷,大大的改良了围岩状态     

“开采沉陷学”CAI教学课件的设计与实践

＂开采沉陷学＂一门典型的交叉学科。针对其知识面比较广、学时不断缩短的情况,对教学内容重新进行了设计,并开发制作了用于本课程的教学的CAI课件。该教学课件对＂开采沉陷学＂课程的整个教学改革和实践中发挥了积极作用。     

采煤沉陷区建筑物下沉破坏的加固处理探讨

通过对晋城矿区由于采煤沉陷导致建筑受损的具体情况的介绍,对沉陷区的建筑破坏特征进行了总结分析。在此基础上,针对不同类型、不同破坏情况的建筑的具体分析及研究,对采煤沉陷区受损建筑的加固处理方案进行了探讨。     

淮南市煤矿开采塌陷区生态恢复的措施研究

塌陷区的生态恢复是一个世界性的课题,淮南市作为中国最重要的煤矿城市之一,其矿区开发引起的地表下降沉陷,已经使城市环境逐步恶化,成为制约淮南矿区经济可持续发展的重要原因;针对淮南煤矿开采塌陷区的环境现状做了全面调查,针对各塌陷区地质、环境状况的综合分析,立足于实现塌陷区综合治理的社会、经济、环境效益的三者统一,提出了一套适合于淮南煤矿开采塌陷区综合治理的技术措施。     

邯郸-涉县段高速公路沿线煤矿采空区地表沉陷的定量预测

煤矿采空区是影响高速公路路基和构筑物稳定的重大安全隐患。运用概率积分法的理论和方法计算了青岛-兰州高速公路邯郸-涉县段北八特采空区地表沉陷量。计算结果表明,不论是煤层回采后的最大沉陷量、水平位移、水平变形、斜率和曲率等各项变形指标,还是现今各项剩余变形指标都超过了我国高速公路路基变形容许值,特别是K123＋350～K123＋900段以及K124＋500～K124＋900段地表剩余变形量大,对拟建高速路基和构筑物影响严重。     

丛枝菌根修复煤矿废弃地的机制与应用潜力

煤矿废弃地造成的土壤重金属污染是一个关键性的问题;采煤区沉陷导致地表植物被破坏,植被覆盖率降低;采煤过程会导致周边土壤污染,影响土壤中微生物群落.而丛枝菌根真菌能与植物形成共生体,在增加土壤养分、增强植物耐受力以及修复重金属污染方面具有良好的效果.探讨了近年来国内外丛枝菌根真菌对煤矿废弃地如Cd等重金属污染、烃类有机化学物质污染的修复和植物生长的促进作用,以期为未来研究提供一定的思路和理论基础.