我国“三下”采煤技术体系与工程实践 被引量：7

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作者 郭文兵 胡玉杭 +3 位作者 胡超群 李龙翔 吴东涛 葛志博 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期19-38,共20页

我国“三下”(建筑物、水体、铁路等线性构筑物下)煤炭资源丰富,开展“三下”采煤技术研究、解放“三下”压煤对提高煤炭资源采出率、优化井下采掘布局、延长矿井服务年限等具有重要意义。总结了我国“三下”压煤开采技术以及建(构)筑... 我国“三下”(建筑物、水体、铁路等线性构筑物下)煤炭资源丰富,开展“三下”采煤技术研究、解放“三下”压煤对提高煤炭资源采出率、优化井下采掘布局、延长矿井服务年限等具有重要意义。总结了我国“三下”压煤开采技术以及建(构)筑物保护技术,包括部分开采、充填开采、协调开采、覆岩离层注浆技术以及地面保护、维修加固技术,并分析了各种“三下”采煤技术的优缺点和适用条件等。提出“三下”压煤开采造成建(构)筑物损害的源头是煤炭地下开采引起的覆岩破坏与地表移动,控制地表沉陷、研究地表移动变形规律是建(构)筑物下采煤的关键,减少覆岩破坏、准确预测覆岩破坏高度是水体(覆岩含水层)下安全采煤技术的关键。从经验公式、理论计算、现场实测等方面综合分析了“三下”采煤覆岩破坏与地表移动规律、地表移动变形预测、地面建筑物保护技术等。研究认为高效率、低成本、全固废、智能化覆岩离层注浆和充填开采、地下水原位保护等源头减沉控损技术将是我国未来“三下”开采技术的发展方向,并建立覆岩与地表移动变形的“天−空−地−井”一体化监测、预警机制,加强“三下”采煤工艺、全固废材料、技术与装备水平的提升,科学构建并不断完善绿色低碳、智能、安全高效的“三下”采煤技术体系。 展开更多

关键词 “三下”采煤 岩层移动 地表沉陷 采动损害与保护 覆岩离层注浆

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覆岩离层注浆层位判定及隔浆层稳定性研究 被引量：1

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作者 郭文兵 李龙翔 +2 位作者 杨伟强 白二虎 吴东涛 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期264-280,共17页

覆岩离层注浆减沉技术是保护矿区地表建(构)筑物的重要手段之一,其中注浆层位选择与其下方隔浆层完整性是决定地表减沉效果的关键因素。采用理论分析、工程试验以及现场监测等手段,对覆岩离层注浆层位判别及其下方隔浆层稳定性进行了研... 覆岩离层注浆减沉技术是保护矿区地表建(构)筑物的重要手段之一,其中注浆层位选择与其下方隔浆层完整性是决定地表减沉效果的关键因素。采用理论分析、工程试验以及现场监测等手段,对覆岩离层注浆层位判别及其下方隔浆层稳定性进行了研究。通过理论分析方法对覆岩离层注浆过程中的隔浆层变形特征进行了研究,建立了基于弹性地基梁理论的隔浆层挠曲线方程,并根据岩层破坏程度,分区计算了隔浆层下方岩体的弹性地基系数,得到了注浆压力作用下隔浆层的最大弯曲下沉值;基于岩层破坏条件给出隔浆层稳定性分析方法,计算了注浆前后隔浆层下方自由空间的高度,并依据隔浆层最大弯曲下沉值与其下方自由空间的关系,对固支梁及弹性地基梁状态下的隔浆层完整性进行了判别;在此基础上,综合考虑注浆地层条件及隔浆层稳定性,提出了一种新的覆岩离层注浆层位判别方法。该方法通过计算导水裂隙带及各关键层高度确定潜在注浆层位,然后依据隔浆层完整性分析对各潜在注浆层位的可行性进行判别,最后引入安全系数对其稳定性进行评价。以某矿11090工作面为工程应用实例,依据该判别方法确定了合理注浆层位,在距煤层139.1 m处成功实施覆岩离层注浆充填,结合地表实测数据及地表下沉预计结果,该工作面实施注浆后,地表最大下沉值为230 mm,下沉系数为0.12,减沉率达到77.6%。附近民房的最大倾斜值约为0.8 mm/m,水平变形值为0.7 mm/m,有效保护了矿区地表村庄民房,同时保障了井下采掘工作的正常进行,验证了注浆层位判别方法的合理性,为覆岩离层注浆层位设计及矿区地表沉陷控制提供了参考。 展开更多

关键词 覆岩离层注浆 隔浆层 注浆层位 地表沉陷控制 弹性地基梁

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采煤沉陷区建筑物抗变形技术研究进展与展望

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作者 夏军武 周宇 +1 位作者 王玉婧 杨晗 《煤炭学报》 北大核心 2025年第7期3352-3368,共17页

随着采煤沉陷区范围的不断扩大,矿山城市建设土地日益紧张,建筑物抗变形技术是解决采煤沉陷区工程建设利用的重要措施。但是由于采煤沉陷区地质条件的复杂多变、地表移动变形对建筑物的影响规律异常复杂及建筑结构形式多样等诸多困难,... 随着采煤沉陷区范围的不断扩大,矿山城市建设土地日益紧张,建筑物抗变形技术是解决采煤沉陷区工程建设利用的重要措施。但是由于采煤沉陷区地质条件的复杂多变、地表移动变形对建筑物的影响规律异常复杂及建筑结构形式多样等诸多困难,导致建筑物抗变形技术推广应用呈现起伏。首先,梳理了采煤沉陷区的地表变形特征、地表变形对建筑物的影响分类、地基与建筑物的相互作用机理、土与结构界面的本构模型、地基-基础-结构相互作用力学模型、建筑物抗变形技术及工程运用实例方面取得的成效和关键技术进展,分析了建筑抗变形的原理与技术应用。然后,总结了目前建筑物抗变形技术面临的难题与挑战:地表沉陷预测模型准确性有待提升;采煤沉陷区地基-基础-结构相互作用机制不明确;地基充填材料力学及变形特性尚不能满足工程建设地基用土的要求;基础类型、基础刚度及构造等对结构抗变形的影响有待进一步研究;结构耗能和吸收地表变形的新型建筑物抗变形技术待完善与研发。最后,针对现阶段我国建筑物抗变形技术应用面临的难题和挑战,提出了一套基于物理模拟试验平台研发、框架结构抗变形的规律及机理、共同作用力学模型、框架结构抗变形技术及自适应变形技术的研究与设计方法。 展开更多

关键词 采煤沉陷区 地表变形 抗变形技术 本构模型 力学模型 加固技术

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离层注浆工作面矿压显现规律研究

4

作者 王成真 张豪 +2 位作者 张江利 徐大龙 顾伟 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第4期94-100,共7页

离层注浆是实现地表减沉和绿色开采的重要技术,在浆液注入离层空间的同时也会改变工作面矿压显现规律。以赵庄二号井2309工作面为工程背景,对不同回采阶段下的矿压显现情况进行对比分析。研究结果表明:正常回采阶段整面平均末阻力为2661... 离层注浆是实现地表减沉和绿色开采的重要技术,在浆液注入离层空间的同时也会改变工作面矿压显现规律。以赵庄二号井2309工作面为工程背景,对不同回采阶段下的矿压显现情况进行对比分析。研究结果表明:正常回采阶段整面平均末阻力为2661.7 kN、来压步距为24.2 m,离层注浆回采阶段整面平均末阻力为3229.1 kN、来压步距为16.5 m,相较于正常回采,离层注浆情况下支架末阻力明显增大,周期来压步距减小;当工作面过注浆钻孔时,支架工作阻力在走向方向呈整体增大、倾向呈现由中部向两侧逐渐减小的趋势;在浆液支撑反力、自重及注浆压力的共同作用下,促使下伏岩层挤压密实并增大了岩梁的受力,导致支架末阻力增大、周期来压步距减小,离层空间形态和注浆钻孔布置导致倾向中部支架受力更高。提出的诱因解释了离层注浆工作面特殊的矿压显现规律。 展开更多

关键词 离层注浆 支架阻力 周期来压 地表减沉 充填开采 绿色开采

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联合InSAR观测和地下水数值模拟研究现今地表沉降——以陕西三原地区为例

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作者 曹曦予 葛伟鹏 +2 位作者 张波 朱俊文 平孜菲 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第2期274-284,共11页

沉积盆地地下水开采与回灌能够引起盆地地下水水位变化,产生盆地地表沉降与隆起,引起盆地大范围的地裂缝、沉陷等地质灾害。为研究关中盆地地下水水位变化与地表沉降灾害的关系,处理了2015~2022年Sentinel-1A卫星的升轨SAR数据,揭示关... 沉积盆地地下水开采与回灌能够引起盆地地下水水位变化,产生盆地地表沉降与隆起,引起盆地大范围的地裂缝、沉陷等地质灾害。为研究关中盆地地下水水位变化与地表沉降灾害的关系,处理了2015~2022年Sentinel-1A卫星的升轨SAR数据,揭示关中盆地区域地表形变时空分布特征,发现多条活动断裂围限的陕西省三原县县城区域地表沉降较显著;利用MODFLOW软件开展了地下水模拟工作,分析地下水水位变化对地表沉降的反馈作用机制。结果表明:研究区地表沉降变形受到地下水水位变化影响,区域活动断裂对地下水的分布和流动起阻隔作用;联合InSAR技术与MODFLOW软件可识别地下水开采抽取引起的地下水水位变化,以及由此导致的区域地表沉降现象,有助于探讨沉积盆地地表沉降灾害发生机理。 展开更多

关键词 地下水 地表沉降 Sentinel-1A卫星 INSAR技术 数值模拟 MODFLOW软件 关中盆地

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断层影响下覆岩离层注浆减沉关键技术研究

6

作者 王兵强 郝鸿儒 +2 位作者 李凡 侯成科 才芃 《煤炭工程》 北大核心 2025年第7期8-16,共9页

针对冀中能源峰峰矿区大社矿断层下盘03工作面村庄下压煤这一难题,结合矿区地质条件,对覆岩离层注浆减沉方案予以优化,并提出断层影响下异常工况的处置措施。依据现场钻孔揭露的断层情况,调整钻孔布设位置,实现断层上下盘离层区域及破... 针对冀中能源峰峰矿区大社矿断层下盘03工作面村庄下压煤这一难题,结合矿区地质条件,对覆岩离层注浆减沉方案予以优化,并提出断层影响下异常工况的处置措施。依据现场钻孔揭露的断层情况,调整钻孔布设位置,实现断层上下盘离层区域及破碎带的注浆加固。03工作面累计注灰量17.83万t,总注采比为55%。研究发现:煤层采动会引发断层活化,下盘易形成离层空间,而上盘形成离层空间的能力较差。据此提出,在断层影响下的覆岩离层注浆作业中,应增加上盘治理孔数量以保障治理效果,同时增大下盘注浆量以有效充填离层区域。采用概率积分法预测地表下沉结果显示,常规开采时最大下沉量达2200 mm,经覆岩离层注浆减沉后降至1025 mm,预计减沉率为53.4%。现场监测表明,工作面上方地表最大下沉量为768 mm,位于工作面中部,减沉效果显著。 展开更多

关键词 离层注浆 断层 “三下”采煤 钻孔优化布置 地表沉陷 概率积分法

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浅埋房柱式采空区煤柱稳定性及控制研究 被引量：10

7

作者 刘欣欣 齐学元 耿俊俊 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第2期100-109,共10页

老采空区受矿区早期采煤方法的限制,具有较强的隐匿性,很难得到有效治理,为其地表构筑物建设带来巨大挑战。以昌盛煤矿房柱式老采空区治理为工程背景,采用理论分析、钻孔勘探、数值模拟以及现场瞬变电磁勘查等方法,分析了房柱式采空区... 老采空区受矿区早期采煤方法的限制,具有较强的隐匿性,很难得到有效治理,为其地表构筑物建设带来巨大挑战。以昌盛煤矿房柱式老采空区治理为工程背景,采用理论分析、钻孔勘探、数值模拟以及现场瞬变电磁勘查等方法,分析了房柱式采空区覆岩裂隙特征;判别了房柱式采空区上地表的稳定性,数值模拟进一步分析得出,在新的单位载荷作用下,采场中央遗留煤柱将发生活化失稳,引起采场所有煤柱发生多米诺骨牌式破坏,进而导致房柱式采空区地表发生失稳。基于对房柱式采空区稳定特征及浆液在房柱式采空区流动的特性提出了散点式注浆充填方案,给出了浆液配比及注浆工艺。现场瞬变电磁勘查结果表明,散点式注浆充填法能有效实现老采空区的充分均匀充填,注浆效果整体良好,同时该方法可为对类似老采空区地表治理提供参考。 展开更多

关键词 房柱式采空区 地表沉降 数值模拟 注浆充填法

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覆岩离层充填减缓地表沉降实验模拟研究 被引量：28

8

作者 赵德深 苏仲杰 +2 位作者 隋惠全 刘文生 范学理 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期571-575,共5页

以岩石力学、流体力学为基础，采用相似材料模拟手段，对覆岩离层充填减缓地表沉降机理进行了系统的实验室研究．揭示了覆岩内部离层产生和发展的时间与空间规律；探讨了浆液在离层空间的流动规律和存在状态，阐明了充填材料脱水后与注... 以岩石力学、流体力学为基础，采用相似材料模拟手段，对覆岩离层充填减缓地表沉降机理进行了系统的实验室研究．揭示了覆岩内部离层产生和发展的时间与空间规律；探讨了浆液在离层空间的流动规律和存在状态，阐明了充填材料脱水后与注浆压力的关系及其对减沉效果的影响作用；提出了浆液以钻孔为中心呈二向点源式流动特征，为解决实际工程问题提供了科学依据． 展开更多

关键词 离层注浆 地表沉降 模拟实验 覆岩离层充填

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武汉地铁三号线土层盾构开挖引起的地表沉降研究 被引量：16

9

作者 王鹏 周传波 +1 位作者 刘亚辉 陈东 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期75-78,86,共5页

为分析隧道盾构开挖引起的地表沉降规律,本文以武汉地铁三号线为工程背景,采用现场监测和数值模拟计算相结合的方法,综合分析了土质地层盾构开挖时隧道的纵向、横向地表沉降特征,探讨了不同注浆半径条件下地表沉降变化规律,结果表明:数... 为分析隧道盾构开挖引起的地表沉降规律,本文以武汉地铁三号线为工程背景,采用现场监测和数值模拟计算相结合的方法,综合分析了土质地层盾构开挖时隧道的纵向、横向地表沉降特征,探讨了不同注浆半径条件下地表沉降变化规律,结果表明:数值计算结果与现场监测数据相吻合;开挖过程中盾首上方地表沉降迅速,盾构穿过后沉降减缓,注浆后回弹,最终趋于平稳;隧道拱顶沉降值最大,平均沉降值约40 mm,离隧道轴线越远沉降值越小,形成沉陷槽,沉陷槽宽度约30 m;注浆半径越大,沉降值越小,施工时可根据技术要求和经济条件选择最优注浆半径。 展开更多

关键词 地铁隧道 数值模拟 注浆范围 地表沉降

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白象山铁矿河床下开采地表沉降数值模拟分析 被引量：12

10

作者 刘彦超 陈轲 +2 位作者 蔡嗣经 黄刚 刘发平 《金属矿山》 CAS 北大核心 2014年第11期54-57,共4页

针对设计采用嗣后充填采矿法的白象山铁矿的主矿体位于青山河床下的状况,为了保障矿山安全生产,采用数值模拟方法,对矿体、围岩及断层进行建模,对断层采用岩体弱化的方法建立模型,对于重点研究的地表和对结果有影响的断层进行细化网格... 针对设计采用嗣后充填采矿法的白象山铁矿的主矿体位于青山河床下的状况,为了保障矿山安全生产,采用数值模拟方法,对矿体、围岩及断层进行建模,对断层采用岩体弱化的方法建立模型,对于重点研究的地表和对结果有影响的断层进行细化网格的划分,并依据设计的连续倾斜进路尾砂充填法对模型进行开采与充填,分析地表沉降情况。通过计算分析,确定了位于地表河流中部即横坐标为400 m处的最大沉降值0.23 m。根据模拟结果,提出了对存在安全隐患的断层注浆加固的处理方法。经过再次运算得出最大沉降值减小到0.15 m,研究结果验证了采矿方法的安全可行性与注浆加固方法的安全有效性。 展开更多

关键词 充填法采矿 数值模拟 地表沉降 注浆加固

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城市浅埋软岩隧道施工沉降分析及对策 被引量：22

11

作者 陈利杰 张晓平 +1 位作者 刘华斌 韩庚友 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2010年第2期281-288,共8页

浅埋软岩隧道施工沉降变形控制是浅埋地下工程面临的关键难题,其中最基础的内容是对开挖引起的沉降变形规律的掌握。通过对新建龙岩至厦门铁路石桥头隧道地表沉降变形观测分析,将地表沉降变形划分为三个主要阶段:初始沉降阶段、加速沉... 浅埋软岩隧道施工沉降变形控制是浅埋地下工程面临的关键难题,其中最基础的内容是对开挖引起的沉降变形规律的掌握。通过对新建龙岩至厦门铁路石桥头隧道地表沉降变形观测分析,将地表沉降变形划分为三个主要阶段:初始沉降阶段、加速沉降阶段和减速沉降阶段;结合隧道拱顶沉降监测结果,得出浅埋软岩隧道地表沉降与拱顶沉降正相关的结论。隧道开挖对掌子面前后纵向地表沉降的主要影响范围分别为1.5D和3D(D为开挖跨度);横向地表沉降影响范围包括隧道中线两侧各4D的范围,地表建(构)筑物受到较大影响包括隧道中线两侧各2D的范围。针对地表和拱顶沉降过大,采取全断面超前预注浆方案进行处理,监测结果显示全断面超前预注浆能有效控制拱顶下沉和地表沉降量,收敛值减小则不显著,说明该方案达到了控制沉降变形的目的。 展开更多

关键词 浅埋软岩隧道 地表沉降 拱顶沉降 监测 全断面超前预注浆

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离层注浆开采关键层变形特征及地表沉陷控制效应 被引量：20

12

作者 徐良骥 张坤 +3 位作者 刘潇鹏 陈宝宝 范廷玉 桂松 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期931-942,共12页

为研究覆岩离层注浆开采条件下关键层变形特征及地表沉陷控制效应,准确预计地表移动变形值,对离层注浆开采关键层变形进行了力学分析,将关键层下方离层注浆充填体和煤岩体的组合视为弹性地基,并将之划分为压实区、欠压实区和实体煤区3... 为研究覆岩离层注浆开采条件下关键层变形特征及地表沉陷控制效应,准确预计地表移动变形值,对离层注浆开采关键层变形进行了力学分析,将关键层下方离层注浆充填体和煤岩体的组合视为弹性地基,并将之划分为压实区、欠压实区和实体煤区3种不同的区段,基于弹性地基梁理论,给出了关键层挠度方程和弹性地基系数计算方法;采用“两步法”,通过分层模拟的方式开展了离层注浆开采关键层变形与地表沉陷数值模拟,研究了不同工作面宽度条件下离层发育和关键层破断特征,以及不同注采比条件下地表移动变形特征;借鉴等价采高理论,将离层注浆开采条件下关键层弯曲下沉空间等效视为开采空间,结合概率积分法,建立了适用于离层注浆开采的地表沉陷预计模型。以淮北矿区袁店二矿7221离层注浆开采工作面为例进行了验证,结果表明:该地质条件下,离层注浆开采工作面宽度宜设计在90~120 m;采用提出的预计模型和方法能够对离层注浆开采条件下的地表沉陷进行有效预计,预计值与实测值平均误差9 mm,在允许误差范围内;离层注浆开采地表沉陷控制效果显著,减沉率约83%。 展开更多

关键词 地表沉陷控制 离层注浆 关键层 力学分析 预计模型

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露天地下协同采矿充填方法 被引量：13

13

作者 任凤玉 张东杰 +1 位作者 李海英 宋德林 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第3期28-31,共4页

针对弓长岭铁矿东南区低品位铁矿床平行矿带条件、高落差开采引起的地表塌陷区控制需求,分析了用常规充填法控制地表岩移所面临的产能低与经济效益差等问题,研究了塌陷坑内散体对实体边壁的控制作用,提出了利用临界散体柱原理控制地表... 针对弓长岭铁矿东南区低品位铁矿床平行矿带条件、高落差开采引起的地表塌陷区控制需求,分析了用常规充填法控制地表岩移所面临的产能低与经济效益差等问题,研究了塌陷坑内散体对实体边壁的控制作用,提出了利用临界散体柱原理控制地表塌陷范围的新型充填方式;试验研究了移动散体的结拱条件,揭示了塌陷坑内散体流动的连续性,得出向塌陷坑充填废石不会发生结拱陷落危害的结论;观测分析了塌陷坑壁面的构成,揭示了两帮围岩主要沿结构弱面向塌陷坑片落或滑落的特性,据此提出了沿塌陷坑轴向、径向协同排放废石以防治边壁滑落危害的安全充填技术;此外,地下采用大结构参数无底柱分段崩落法开采,在增大开采强度的同时均衡塌陷坑散体的下降速度,形成了露天地下协同采充方法。理论分析与工业试验表明,该方法可大幅度提高采充生产效率和改善采充作业环境,为急倾斜平行矿带低品位铁矿床环保型高效开采开辟了新途径。 展开更多

关键词 协同开采 地表塌陷 临界散体柱 采矿充填

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采煤区覆岩与地表沉陷控制技术研究及展望 被引量：26

14

作者 赵德深 范学理 刘文生 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 1998年第3期51-54,共4页

煤矿开采引起覆岩及地表沉陷的控制理论与技术研究是涉及全球性灾害学科的研究内容之一。笔者通过对采动覆岩破坏特征的分析，提出了覆岩破坏与移动的“竖四带”的分区模式；并在评述传统控制技术及效果的基础上，介绍了覆岩与地表沉陷... 煤矿开采引起覆岩及地表沉陷的控制理论与技术研究是涉及全球性灾害学科的研究内容之一。笔者通过对采动覆岩破坏特征的分析，提出了覆岩破坏与移动的“竖四带”的分区模式；并在评述传统控制技术及效果的基础上，介绍了覆岩与地表沉陷控制的新技术——离层注浆技术的原理。 展开更多

关键词 覆岩 地表沉陷 控制技术 采煤区 地下采煤

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覆岩离层充填技术的理论基础与工程实施 被引量：11

15

作者 刘文生 范学理 赵德深 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2001年第2期135-137,共3页

概述了覆岩离层充填方法的产生与技术原理，对覆岩离层充填控制地表沉陷技术的关键问题──离层产生机理、离层分布规律及其影响因素进行了深入探讨，给出了６个方面的工程实施要点，所得结论对该技术的设计、施工与应用具有重要的参考... 概述了覆岩离层充填方法的产生与技术原理，对覆岩离层充填控制地表沉陷技术的关键问题──离层产生机理、离层分布规律及其影响因素进行了深入探讨，给出了６个方面的工程实施要点，所得结论对该技术的设计、施工与应用具有重要的参考和指导意义。 展开更多

关键词 地表沉陷控制 离层充填技术 离层分布规律 覆岩 离层产生机理

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采动覆岩与地表下沉关系模型及离层量估算方法 被引量：21

16

作者 崔希民 高宇 +4 位作者 李培现 李梓豪 张文豪 彭小沾 康新亮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期74-82,共9页

地下开采可能导致地表沉陷、基础设施损毁、土地破坏或地面积水等,进而诱发生态环境恶化。而采空区固体充填和覆岩离层注浆是控制岩层移动,减小采动损害的有效技术手段。传统的覆岩离层注浆往往采用关键层理论、数值模拟、相似材料模型... 地下开采可能导致地表沉陷、基础设施损毁、土地破坏或地面积水等,进而诱发生态环境恶化。而采空区固体充填和覆岩离层注浆是控制岩层移动,减小采动损害的有效技术手段。传统的覆岩离层注浆往往采用关键层理论、数值模拟、相似材料模型实验和理论分析手段,因涉及的物理力学参数多、边界条件限制等,计算过程复杂,仅能给出离层层位,难以定量确定离层量。开采沉陷研究表明,采动覆岩与地表移动方向指向采空中心,移动边界可以简化为线性边界,基于下沉盆地主断面上地表下沉与任一覆岩下沉的面积相等和煤系地层的层状特征,构建了采动覆岩与地表下沉的关系模型,较好地反映了覆岩与地表下沉随边界角、工作面宽度、开采深度的发展演化规律。采动覆岩与地表下沉比值随埋藏深度增加而增大,反映了采动下沉效应从顶板向覆岩、地表的传递规律;随着宽深比的增加,同一层位岩层下沉与地表下沉比值减小,地表下沉增大;当边界角减小时,地表下沉范围增大,地表下沉值减小。结合钻孔揭示的覆岩结构与组合,可以逐层计算上覆岩层和地表的下沉值,利用两相邻岩层下沉的非一致性,可以确定各岩层间的离层量,通过计算导水裂隙带高度,剔除导水裂隙带内无法形成封闭充填空间的无效离层,进而优选确定出适用于覆岩离层注浆的最大离层及层位,为覆岩离层注浆减沉设计提供了简单、便捷的离层识别方法和离层量定量计算方法。 展开更多

关键词 岩层厚度 离层 地表下沉 覆岩注浆 等效下沉

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高速铁路路基沉降病害成因分析及对策 被引量：19

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作者 仲新华 陈勋 +2 位作者 杨元治 谢永江 楼梁伟 《铁道建筑》 北大核心 2015年第11期69-72,共4页

路基沉降治理是采用路基通过技术修建的高速铁路运营面临的主要工务难题。受天窗时间长度的限制,注浆加固成为目前治理路基沉降的首选方法。本文探讨了传统水泥注浆加固路基存在的主要问题,自主研发了低黏度的改性高聚物注浆材料作为高... 路基沉降治理是采用路基通过技术修建的高速铁路运营面临的主要工务难题。受天窗时间长度的限制,注浆加固成为目前治理路基沉降的首选方法。本文探讨了传统水泥注浆加固路基存在的主要问题,自主研发了低黏度的改性高聚物注浆材料作为高铁路基加固材料,并采用该材料进行了注浆加固路基试验。结果表明：结石体变形模量为160~190 MPa,可与处于同一数量级的填土实现匀刚度协同工作。 展开更多

关键词 路基沉降 地表水侵入 低黏度 高聚物 注浆加固

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盾尾间隙注浆对地表沉降的影响研究 被引量：12

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作者 韩日美 宋战平 吴焕通 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2010年第3期353-357,共5页

以广州地铁四号线仑大盾构区间为工程背景,通过管片向地层传递的约束反力与地层原始地应力的差值来反映盾尾注浆效果,并采用二维有限元计算模型来模拟盾构盾尾注浆效果对地表沉降的影响,从而实现盾构施工地表沉降的理论预测.数值模拟表... 以广州地铁四号线仑大盾构区间为工程背景,通过管片向地层传递的约束反力与地层原始地应力的差值来反映盾尾注浆效果,并采用二维有限元计算模型来模拟盾构盾尾注浆效果对地表沉降的影响,从而实现盾构施工地表沉降的理论预测.数值模拟表明,注浆效果对限制地表沉降作用明显.现场监测同样证实,不同注浆效果将引起不同的地表沉降,且随着注浆效果的提高地表沉降将随之减小.进而验证了数值模拟的合理可行性. 展开更多

关键词 隧道工程 盾构施工 地表沉降 盾尾间隙注浆 数值试验

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基于D-InSAR技术的煤矿工业广场动态沉降特征研究 被引量：13

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作者 刘辉 陈斯涤 +4 位作者 朱晓峻 张鹏飞 王金正 王庆伟 司光亚 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期99-112,共14页

近年来,我国东部厚含水松散层矿区不断出现工业广场的沉降变形,地表建(构)筑物受到不同程度损坏,严重影响煤矿安全生产和正常运行。为研究长时间序列的工业广场沉降,以华东某煤矿为例,基于17景Sentinel-1A卫星影像数据,获取地表动态变... 近年来,我国东部厚含水松散层矿区不断出现工业广场的沉降变形,地表建(构)筑物受到不同程度损坏,严重影响煤矿安全生产和正常运行。为研究长时间序列的工业广场沉降,以华东某煤矿为例,基于17景Sentinel-1A卫星影像数据,获取地表动态变形信息,结合精密水准测量,分析D-InSAR技术监测地表沉降的精度,研究工业广场时空动态沉降特征,揭示厚含水松散层矿区工业广场变形规律。研究表明:(1)D-InSAR监测与26个水准监测点沉降量的最大误差为5.95 mm,平均误差为2.18 mm,满足工业广场沉降监测需求。(2)随着工作面持续推进,6个月监测期内工业广场平均沉降量为16 mm,最大沉降点沉降量为36 mm,位于工业广场西南角偏向工作面一侧;最大倾斜值为0.31 mm/m,最大曲率值为0.016 mm/m^(2),在监测时段内,工业广场地表建(构)筑物破坏远小于Ⅰ级损坏值。(3)GIS空间分析表明,沉降量在0~20 mm的区域面积占比93.10%;最大下沉点的动态下沉量与其至采空区中心的距离呈明显的线性负相关关系,随着采空区中心逐渐向工业广场推进,其下沉量逐渐增大。(4)工业广场沉降由开采引起的覆岩整体沉降和含水层失水固结沉降2部分组成,根据最大下沉点的动态沉降量,工业广场沉降分为2个阶段;其中第一阶段疏水沉降尚未显现,第二阶段以失水固结沉降为主。(5)工作面开采对工业广场沉降基本没有影响,应是底部含水层失水固结导致地表沉陷的范围增大,进而影响到工业广场。上述结果为今后类似条件下工业广场沉降问题的研究提供了理论依据和技术参考。 展开更多

关键词 工业广场 D-INSAR技术 Sentinel-1A卫星 地面沉降 水准测量 厚含水松散层

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D-InSAR技术用于水西沟火区地表沉降的分析 被引量：4

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作者 杨洁 曾强 《矿业安全与环保》 北大核心 2021年第3期68-73,共6页

为掌握准南煤田水西沟火区地表沉降变化规律,采用差分干涉测量方法,对2014年10月至2015年10月Sentinel-1数据进行处理,获得11组干涉图、差分干涉图、去平地效应图、相位解缠效果图和地面形变图。对比分析了2014年和2015年沉降分布图像,... 为掌握准南煤田水西沟火区地表沉降变化规律,采用差分干涉测量方法,对2014年10月至2015年10月Sentinel-1数据进行处理,获得11组干涉图、差分干涉图、去平地效应图、相位解缠效果图和地面形变图。对比分析了2014年和2015年沉降分布图像,结果表明火区地下煤火燃烧导致的沉降范围大体一致,沉降高低值呈现相似规律变化。结合遥感技术接受或者拒绝了因温度和植被的异常像元确定的火区范围,圈定出较为精确的A、B、C、D、E共5个裂隙位置,并发现这5个位置沉降高低值变化不一。其中A、B、C位置地表沉降最大值随着时间变化一直减小,D、E位置地表沉降最大值先增大后减小;C位置沉降幅度变化最小,相对较稳定。应用表明,利用差分干涉方法监测地下煤火燃烧区地表沉降是可行的,且具有一定的准确性。 展开更多

关键词 水西沟火区 地表沉降 SENTINEL ARCGIS 差分干涉处理 遥感技术 双轨法

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