摘要：针对回采过程中采空区自燃“三带”动态变化的难题,以马道头矿8105工作面为例,采用FLUENT动网格模型的动态层法建立动态采空区模型,分析推进过程中采空区氧气体积分数分布规律及自燃“三带”动态演化过程,探讨了埋管注氮、托管注氮的防灭火效果。结果表明:采空区自燃“三带”分布随推进距离的增加阶段性变化,回采初期自燃“三带”不断延伸,中后期“三带”分布趋于稳定;推进过程中埋管注氮管口逐渐偏离设计位置导致防灭火效果降低,托管注氮管口始终处于最佳设计位置可有效降低自然发火危险性。确定推进状态下自燃“三带”分布对采空区遗煤自燃预防工作具有指导意义。

摘要：为了在实际工作中,通过高密度电法探测手段有效识别并区分煤矿火烧空区与采空区的电阻率异常特征;通过建立不同深度的煤矿火烧空区与采空区的二维电阻率剖面模型,并分别对模型进行正演模拟与反演计算分析来实现这一目的。首先通过建立数值模型验证了高密度电法中的温纳装置与偶极装置针对煤矿采空区与火烧区探测时的可行性与有效性;并通过对煤矿采空区异常与火烧空区异常的数值模拟与结果分析,识别并区分了通过高密度电法探测煤矿火烧空区与采空区时产生的电阻率异常差异;最后运用水平向与垂向的一阶导数零值曲线对电阻率拟断面进行了电阻率的特征分析。相较而言:温纳装置对水平向异常的识别能力要强于偶极装置,偶极装置对垂向异常的识别能力要强于温纳装置;而通过对电阻率拟断面进行一阶导数计算,可有效识别、区分电阻率拟断面上的各类电阻率异常特征。

摘要：采空区残余空隙率是采空区地基稳定性评价及充填注浆方案设计的重要技术参数,为了确定新建变电站场地下伏刀柱式采空区残余空隙率合理取值,采用离散元软件UDEC模拟了2#煤刀柱式采空区覆岩垮落特征,得到覆岩垮落高度为9.0 m。考虑冒落矸石碎胀效应,通过自定义fish函数得到采空区垮落范围内块体的残余体积,分析得到2#煤刀柱式采空区垮落带范围的残余空隙率为0.233。基于模拟得到的残余空隙率,预测得到变电站下伏采空区充填注浆量为25267 m3,预测结果与实际注入量的偏差仅为5.4%。结果表明模拟得到的空隙率能较好地表征采空区垮落范围残余空隙发育程度,可为采空区注浆充填治理提供技术参考。

摘要：针对老采空区上方建设场地在稳定性评价方面存在模糊性和复杂性的不足,基于三角模糊层次分析法与云模型,对渑栾高速采空区路段建设场地进行了稳定性评价研究。首先,顾及水文地质条件、开采技术条件、场地变形特征和外界扰动四方面因素,建立了老采空区上方建设场地稳定性综合评价模型;其次,考虑到评价过程的复杂性与不确定性,提出三角模糊函数的层次分析法用于确定各评价指标的权重;最后,采用云模型将研究区域各影响因素的评语集转换为云模型的数字特征,再结合评价指标的权重可以得出研究区域的稳定性等级。将研究成果应用于渑栾高速采空区路段建设场地的稳定性评价,结果表明:该区域路段建设场地主要呈稳定和基本稳定状态,据此提出了适用于渑栾高速采空区路段的路基、路面处治对策。

摘要：精准地掌握复杂采空区的三维形态及其空间的相对位移,是进一步开展空区稳定性可靠分析的前提。以中核赣州某铀矿区为背景,利用BLSS-PE矿用三维激光扫描和测量系统,对该采空区进行三维探测分析并对三维探测所得数据信息进行数字化处理转换,应用DIMINE建立采空区的三维空间模型,经过数字化处理后实现了与FLAC^(3D)模型的无缝耦合,从而形成了三维数值运算模式。研究结果表明:818-2#采场在开挖后最大主应力增加且最大值出现在采空区顶底板,最小应力基本保持不变,上下盘虽出现拉应力,但低于围岩抗拉强度;818-2#采场最大水平位移和最大垂直位移均较小,且随着采场的逐步回采,采空区围岩出现塑性区,但面积较小。因此,采空区整体上呈稳定状态。研究结果为矿山地压管理和综合治理提供了有力的依据。

摘要：为获取工作面回采过程中采空区侧向支承压力演化及微震活动全过程特征,利用双巷布置工作面外圈巷道布置煤层应力及微震监测装置,通过连续6个月监测分析发现:工作面回采后,采空区侧向53 m范围内煤层垂直应力不同程度调整,直至工作面后方300 m趋于稳定;采空区侧向煤层垂直应力走向上呈现出5个阶段性特征,在倾向上呈现5个区间性特征,基于实测数据得出了各阶段、各区间内煤层垂直应力及弹塑性演化规律。采空区周围微震分布呈现反"C"型,采空区边缘微震活动持续时间显著大于中部。背斜构造区采空区边缘顶板岩块更易铰接成稳定结构,出现滞后型动载荷。采空区侧向覆岩结构构成及活动性与前方差异明显,并导致了两个方向上的支承压力特征差异。将研究结论应用于煤柱宽度的优化、临空巷道掘进时机的确定、留巷动力灾害危险区域划定等。

摘要：针对河南省平顶山市拟建变电站的安全稳定性问题,以变电站下伏采空区为研究对象,在明确变电站下伏采空区基本地质条件及开采情况的基础上,综合采用瞬变电磁法及钻孔探测对其进行研究;通过分析瞬变电磁探测得到的视电阻率纵向剖面和地层深度与视电阻率关系曲线可知在部分深度范围内存在低阻异常区域,分析视电阻率水平剖面进一步确定低阻异常区域的水平范围;由钻孔探测得到的钻孔深度与岩心率关系曲线可以准确确定较破碎岩层的深度范围。综合分析2种探测结果可确定采空区异常区域位于拟建区域的偏西部,变电站下伏采空区的安全稳定性存在不确定因素,为保证其能够安全稳定运营需采取有效的采空区治理措施。

摘要：文章分别计算了采空区上方地层弯曲时对隧道产生的附加荷载、及地层水平应变时对隧道产生q1q2的附加荷载,并推导出了采空区地层容许弯曲变形和水平应变数值。结果表明,现行交通部《采空区公路设计qH与施工技术细则》规定的采空区地基容许变形值较为笼统且偏大,结构偏于不安全。最后,文章根据计算结果对比,对不同围岩级别提出了更严格、更安全、更有针对性和可操作性的隧道对采空区地层变形限制要求,以供广大隧道工作者参考使用。

摘要：煤炭采空区残余变形严重威胁高速公路的安全运行。为评价渑栾高速采空区路段建设场地的稳定性,首先通过三维离散单元法模拟了残余变形发生过程从而揭示了残余变形的发生机理,然后分析了概率积分模型用于采空区建设场地残余沉降预计的适用性,以及预计模型参数的动态选取方法,最后利用概率积分模型定量预测了研究区域路段建设场地的残余移动变形。结果表明:除线路北侧小窑采空区建设场地倾斜变形略高于变形设防标准外,其余变形均小于设防标准,基本满足高速公路安全建设的需求。最终提出适用于研究区域路段的处治对策:整体采用加铺土工材料的特殊路基,不做特殊路面设计,区段北侧倾斜变形较大路段在结构物选型时建议选用整体性好、易维护的箱式结构,以提高公路的抗变形能力,确保车辆的安全运行。

摘要：公路下伏废弃立井时,可采用半球面混凝土盖帽处理废弃立井,为了方便设计半球面混凝土盖帽,本文提出将半球面混凝土盖帽简化为半圆形拱进行设计,并用力法推导了计算公式,利用公式分别设计了不同填土厚度下半球面混凝土盖帽,并用Ansys计算验证了该设计方法的可行性,可以在工程中推广应用。