-
题名基于极限平衡法的小窑采空区地基稳定性评价方法研究
被引量：5
- 1
-
-
作者
田迎斌
李科心
赵环帅
易四海
-
机构
中煤科工生态环境科技有限公司
中国矿业大学(北京)
华北科技学院安全工程学院
-
出处
《中国矿业》
北大核心
2024年第11期113-120,共8页
-
基金
国家面上基金项目资助(编号:52274165)
中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金项目资助(编号:2022-2-ZD004)
中煤科工生态环境科技有限公司科技创新基金项目资助(编号:0206KGST0020,0206KGST0027)。
-
文摘
在煤矿采空区地表进行城镇建设开发利用已成为国内矿业城市解决建设用地指标不足的有效途径。为了给城镇建设规划提供依据和保证拟建建筑的安全,首先必须对采空区场地进行地基稳定性评价,然后根据评价结果有针对性地采取建筑、结构、地基基础及采空区处理等治理措施。其中,小窑采空区往往因其开采面积小、顶板垮落不充分而成为悬顶区,悬顶区在地表建筑荷载作用下,有可能发生突发性的采空塌陷地质灾害,从而危及地表建筑及人员安全。极限平衡法是小窑采空区地基稳定性评价常用的方法之一,该方法通过建立采空区顶板压力、建筑基底压力、上覆岩层自重及岩体摩阻力四者之间的平衡方程而得到临界埋藏深度。但对于小窑采空区临界埋藏深度计算公式中基底压力p和埋深H参数概念的理解尚存在分歧,从而造成在评价工作中计算结果和评价结论的不唯一。针对该公式存在的问题进行了剖析,建立了与不同概念理解相对应的两种修正计算模型。研究对比分析后,建议采用以适用性更强的第二种修正计算模型为准,并明确了参数p和参数H的基本概念,即参数p的意义为建筑物基底平均压力,参数H的意义为自建筑物基底起算的采空区埋藏深度。在此基础上,又分别针对裸露型基岩场地和覆盖型基岩场地的情况,对第二种修正计算模型的采空区临界埋藏深度计算公式进行了改进和扩展,从而为更好地指导小窑采空区地基稳定性评价工作提供了参考。
-
关键词
极限平衡法
小窑采空区
临界埋藏深度
修正计算模型
地基稳定性评价
-
Keywords
limit equilibrium method
small kiln goaf
critical burial depth
modified calculation model
evaluation of the foundation stability
-
分类号
TD82
[矿业工程—煤矿开采]
-
-
题名我国采煤沉陷区建筑利用关键技术及展望
被引量：21
- 2
-
-
作者
胡炳南
郭文砚
-
机构
煤炭科学研究总院
中煤科工集团北京土地整治与生态修复科技研究院有限公司
煤炭科学技术研究院有限公司
-
出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期67-74,共8页
-
基金
中国煤炭科工集团公司科技创新创业资金专项资助项目(2019-2-ZD005)
国家重点研发计划(2018YFC0603705)。
-
文摘
采煤沉陷区建筑利用是解决资源城市转型发展用地和沉陷区村庄搬迁选址土地资源短缺难题的重要途径。系统进行采煤沉陷区情况调研、城镇建设建筑利用需求分析和工程发展历程回顾总结。归纳采煤沉陷区建筑利用关键技术,首先凝练提出采空区精准勘察的多种物探勘察、钻探勘察、钻孔彩色电视和三维激光扫描等技术,并给出了5种物探方法适用条件;通过整体分析评价技术中采动空间和采动时间稳定性问题,并基于场地稳定性、地基稳定性评价判据提出了工程建设5种(不适宜作地基的区域、暂不适宜作地基的区域、要求井下采空区处理的区域、可作地基的区域和推荐作地基的区域)适宜性分类;总结列出采空区加固治理与地面建筑抗变形结构设计的井上下措施及其关键技术;最后,针对采煤沉陷区城镇建设中建筑利用技术难题和不足,提出加强采煤沉陷区城镇建设和建筑利用的空间整体规划统筹引领作用,提升采空区精准勘探和地基加固治理技术装备水平,拓展移动期后采空区残余移动变形时空规律研究,加强采空区与建筑结构变形协同作用机理和效果优化研究,加强建设场地和建(构)筑物监测监控技术装备研发等今后研究发展方向,为推动采煤沉陷区城镇化建设科学研究与工程实践发展提供借鉴和参考。
-
关键词
采煤沉陷区
建筑利用
地基稳定性评价
加固治理技术
-
Keywords
coal mining subsidence area
building utilization
foundation stability evaluation
reinforcement treatment technology
-
分类号
TD82
[矿业工程—煤矿开采]
-
-
题名地表荷载作用下长壁采空区覆岩结构失稳力学分析
被引量：9
- 3
-
-
作者
韩科明
-
机构
中煤科工生态环境科技有限公司
天地科技股份有限公司生态科技事业部
中国煤炭科工集团有限公司
中煤科工集团北京土地整治与生态修复科技研究院有限公司
-
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第S01期10-16,共7页
-
基金
北京市科技计划资助项目(Z181100005118012)
中煤科工集团科技创新创业资金专项重点资助项目(2018-2-ZD007)。
-
文摘
为评价地表建(构)筑物荷载作用下长壁采空区覆岩的稳定性,借鉴“砌体梁”结构力学模型,基于采用布辛尼斯克公式解析解得到的附加应力在地基中传递的应力圆,提出了地表荷载作用下的采空区覆岩结构受力形式;基于矿山岩层控制理论中的“砌体梁”理论,利用“砌体梁”结构的关键块分析方法,建立了地表荷载作用下长壁采空区覆岩稳定性的关键岩块受力模型,推导了地表荷载作用下长壁采空区覆岩结构关键岩块受力计算公式;基于“砌体梁”结构关键岩块的S-R稳定理论,建立了地表荷载影响下长壁采空区覆岩中“砌体梁”结构的S-R稳定性判据模型,并推导了滑移和回转失稳判别公式。研究表明:地表荷载作用下长壁开采形成的采空区覆岩结构形式仍为“砌体梁”结构,地表荷载作用下采空区覆岩结构稳定性与地表荷载作用位置和大小,关键岩块深度、块度、回转角、承受荷载值以及岩块间摩擦因数等因素有关。采用新建立的地表荷载作用下采空区覆岩结构S-R稳定性判据模型,对某新建8层楼房受采煤影响的地基稳定性进行了评价,并与传统的附加应力法(利用地表荷载影响深度与覆岩破坏高度是否重叠来判定采空区覆岩稳定性)进行了对比分析,结果表明:地表荷载作用下采空区覆岩结构S-R稳定性判别法在基础数据充分的条件下更加精准。该评价方法通过分析地表工程建设地基中的附加应力作用于长壁采空区覆岩结构是否失稳,来判别采空区的稳定性,可定量分析地表荷载对采空区覆岩结构稳定性的影响,发展了传统的利用地表荷载影响深度与覆岩破坏高度是否重叠来判定采空区稳定性的半定量评价方法。
-
关键词
采空区
地表荷载
覆岩稳定性评价
砌体梁
地基稳定性评价
-
Keywords
goaf
surface load
overburden stability evaluation
voussoir beam
evaluation of foundation stability
-
分类号
TD325
[矿业工程—矿井建设]
-
-
题名采煤塌陷区上方大型厂房建设技术研究
被引量：7
- 4
-
-
作者
徐起
朱伟
滕永海
唐志新
-
机构
山东高速信联支付有限公司
中煤科工集团唐山研究院有限公司
-
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2019年第10期153-157,共5页
-
基金
国家自然科学基金项目(编号:51474129)
-
文摘
针对采煤塌陷地上建设大型厂房的安全技术问题,以平顶山市某机械制造公司拟建厂区为例,在分析地下采空区特征及分布情况的基础上,通过选取合理的计算参数,采用概率积分法计算了建设场地后续的地表残余沉陷变形。采用经验公式计算了老采空区垮落裂隙带高度,并对比建筑荷载影响深度评价了地基稳定性,分析了老采空区"活化"的可能性。研究表明:新建厂房下方存在3层煤采空区,建筑物后续将承受Ⅰ级残余沉陷变形,由于采空区采深较大不会导致"活化"情况发生。根据地表水平变形这一影响大型钢结构厂房安全性的主要因素的量级情况,提出了针对大型厂房结构特征的抗变形技术措施。工程实践表明,老采空区上建设大型建(构)筑物是安全可行的,可以兼顾功能需要和安全性能,具有较好的技术经济效益。
-
关键词
开采沉陷
采煤塌陷区
大型厂房
概率积分法
地基稳定性评价
抗变形技术
-
Keywords
Mining subsidence
Coal mining subsidence area
Large-scale factory building
Probability integral method
Foundation stability evaluation
Anti-deformation technique
-
分类号
TD325
[矿业工程—矿井建设]
-
-
题名浅部老采空区地表建设可行性评价
被引量：9
- 5
-
-
作者
韩科明
李凤明
谭勇强
徐乃忠
-
机构
天地科技股份有限公司开采设计事业部
煤炭科学研究总院开采设计分院
煤炭科学技术研究院有限公司
-
出处
《煤矿开采》
北大核心
2018年第5期77-82,共6页
-
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(51604151)
-
文摘
针对浅部老采空区地表建设可行性问题,提出3个方面主要评价:老采空区覆岩是否已垮落压实;若未完全垮落,其稳定性如何,若失稳,地表是否会产生非连续变形;地表残余沉降与变形量值。研究并推导了荷载影响下浅部老采空区残留煤柱失稳和残留空洞覆岩整体失稳的判别公式;研究了残留空洞上覆岩层逐层破断向上发展的条件,推导了地表发生非连续变形的判别公式;指出浅部老采空区地表残余移动变形可采用残余变形系数法或等效厚度法进行计算。最终,根据不同采煤方法结合采取的措施给出了浅部老采空区地表建设可行性评价指标和准则。工程实例证明了评价方法的合理性和浅部老采空区地表建设的可行性。
-
关键词
浅部老采空区
地基稳定性评价
残留空间
评价指标和准则
-
Keywords
old goaf in shallow
stability evaluation of base
residual space
evaluation index and principle
-
分类号
TD325
[矿业工程—矿井建设]
-
