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题名高耸构筑物采动变形特征与地基精准注浆加固机理
被引量：18
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作者
郭文兵
赵高博
杨伟强
焦轶恒
马志宝
陈新明
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机构
河南理工大学能源科学与工程学院
煤炭安全生产河南省协同创新中心
河南理工大学土木工程学院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期1908-1920,共13页
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基金
国家自然科学基金重点资助项目(U21A20108,U1810203)
中原科技创新领军人才资助项目(224200510012)。
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文摘
高耸构筑物与一般建筑物不同,对地表移动变形量的响应与敏感性具有显著的特殊性。通过理论分析、数值模拟与工程实例应用等方法研究了高耸构筑物采动变形特征与保护技术。阐述了地表高耸构筑物采动变形特征的特殊性,并以高压输电线路铁塔为例,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,系统分析了地表下沉、水平移动、曲率、倾斜、水平变形对高耸构筑物采动变形的影响:地表倾斜导致铁塔屈服主要是由于塔基处轴向压应力达到其最大值,而拉伸(压缩)变形导致铁塔屈服主要是由于塔基处轴向拉(压)应力达到其最大值;基于高耸构筑物采动变形特征,提出并实施了高耸构筑物地基精准注浆加固技术,并通过理论分析揭示了地基精准注浆加固机理,得出基于地基下沉量的精准注浆压力理论公式;系统分析了精准注浆加固作用:注浆加固作用提高强度、注浆充填作用补偿下沉与注浆调斜作用矫正角度(倾斜);凝练出基于地基“下沉量-注浆压力”的高耸构筑物地基精准注浆加固技术核心内容,包括注浆依据、注浆时机、注浆位置、注浆作用与注浆机理;并在白坪煤矿广播电视信号铁塔下采煤进行了应用验证,研究结果表明:应用高耸构筑物地基精准注浆加固技术后,广播电视信号铁塔基础最大变形量(1.6~4.8 mm/m)小于《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中的极限变形量(5.0 mm/m),有效保护了该广播电视信号铁塔,验证了高耸构筑物地基精准注浆加固技术的合理性,对煤矿绿色开采、提高煤炭资源采出率、预防或减轻高耸构筑物采动损害、丰富和发展现有采动区建(构)筑物保护理论等具有重要理论与实际意义。
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关键词
高耸构筑物
采动变形特征
精准注浆加固技术
注浆加固机理
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Keywords
high-rise structures
mining deformation characteristics
precise grouting reinforcement technology
grouting reinforcement mechanisms
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分类号
TD325
[矿业工程—矿井建设]
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题名电视信号铁塔下压煤开采与动态调斜保护技术
被引量：5
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作者
郭文兵
马志宝
焦轶恒
陈新明
白二虎
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机构
河南理工大学能源科学与工程学院
煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心
河南理工大学土木工程学院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第S01期15-27,共13页
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基金
国家自然科学基金重点资助项目(U21A20108,U1810203)
中原科技创新领军人才资助项目(224200510012)
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文摘
为解放电视信号铁塔下压煤资源并保障广播电视信号铁塔安全运行,在分析地表移动变形规律的基础上,研究了电视信号铁塔采动变形特征及塔身倾斜动态调整保护技术。利用概率积分法对铁塔处地表移动变形进行计算并评估其运行安全性,据此分析了采动影响下铁塔倾覆稳定性。计算结果表明:工作面开采后铁塔基础处倾斜变形超过其极限倾斜变形值,结构抗倾覆能力降低,铁塔运行存在安全风险;对工作面开采过程中铁塔移动变形进行了现场监测,现场监测结果表明:随着工作面的推进,电视信号铁塔呈现阶梯状下沉趋势,采煤工作面停产或推进速度过慢时,塔基处不均匀沉降增幅较大,导致铁塔倾斜变形增大;阐明了铁塔倾斜变形动态调整保护技术原理,提出并实施了电视信号铁塔动态调斜保护技术,根据铁塔移动变形监测结果确定铁塔动态调斜时机并进行铁塔调斜工作,调斜后的塔基倾斜度小于电视信号铁塔的采动极限倾斜变形值,确保了电视信号铁塔的安全运行,成功地实现了电视信号铁塔下压煤资源开采,提高了资源采出率,产生显著的经济和社会效益,并验证了实施电视信号铁塔动态变形保护技术开采其下方压煤的可行性。
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关键词
“三下”采煤
铁塔
采动变形特征
动态保护技术
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Keywords
coal mining under“three-body”
iron tower
deformation characteristics induced by coal mining
dynamic protection technology
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分类号
TD752
[矿业工程—矿井通风与安全]
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