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富水沟谷区浅埋煤层导水裂隙演化特征
1
作者 来兴平 乔浩 +4 位作者 单鹏飞 吴龙泉 朱浩宇 赵浩州 戴自强 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1-11,共11页
富水沟谷区域下浅埋煤层赋存条件特殊,采场上覆岩层导水裂隙发育演化特征复杂。为了揭示沟谷区浅埋煤层在回采扰动作用下覆岩裂隙演化规律,以朱家峁煤矿1305-2工作面过沟谷区回采阶段为工程背景,采用理论分析、物理相似模拟、数值模拟... 富水沟谷区域下浅埋煤层赋存条件特殊,采场上覆岩层导水裂隙发育演化特征复杂。为了揭示沟谷区浅埋煤层在回采扰动作用下覆岩裂隙演化规律,以朱家峁煤矿1305-2工作面过沟谷区回采阶段为工程背景,采用理论分析、物理相似模拟、数值模拟与现场效果验证的方法,建立了覆岩裂隙−渗流场概念模型,开展了覆岩结构发育与微震能量演化研究,分析了覆岩变形与塑性破坏分布特征,提出了针对沟谷区下浅埋煤层导水裂隙防治措施,并应用于现场工程实践。结果表明:开采扰动下裂隙−渗流场模型呈“梯台”结构,并依次划分为初渗区域、稳渗区域、紊渗区域3个区域;将所研究矿井的工况数据代入模型结构,计算出各个渗透区域范围,并根据计算结果对矿井的稳渗区域采取注浆措施。工作面回采至沟谷区段,覆岩裂隙域形态呈现“拱形-梯形-复合梯形”的扩展演化特征,裂隙纵向发育高度达到163 m,并与沟谷区地表贯通。随工作面推进,地表裂隙依次经历“滑移-挤压-撕裂”过程;沟谷区域位移云图呈现出滞后开采“高位梯形”破断形态,在沟底处下沉位移最大,达3.47 m。针对开采导致的裂隙大范围扩展贯通,提出在地面进行采动裂缝注浆处理,在工作面上覆岩层进行注浆封堵,实现过沟谷区开采“井上−井下”联合防治,保证安全开采。该研究结果可为浅埋煤层的过沟谷区开采、采动裂隙防治及富水区“保水采煤”提供新的科学依据。 展开更多
关键词 浅埋煤层 覆岩裂隙 发育形态 裂隙治理 沟谷区开采
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基于Rockfall的沟谷区高位危岩体危险性评估
2
作者 刘仍阳 《城市地质》 2024年第1期36-42,共7页
为了降低高位危岩体对沟谷区建设用地威胁,以沟谷区内某商住小区为例,探讨高位危岩体危险性评估结果。通过资料收集和现场调查,采用Rockfall模型软件计算沟谷区高位危岩体对小区现状地质灾害危险性,评估了防治措施情景下的地质灾害危险... 为了降低高位危岩体对沟谷区建设用地威胁,以沟谷区内某商住小区为例,探讨高位危岩体危险性评估结果。通过资料收集和现场调查,采用Rockfall模型软件计算沟谷区高位危岩体对小区现状地质灾害危险性,评估了防治措施情景下的地质灾害危险性。用Rockfall模拟软件计算出沟谷区内危岩体现状和设计情景条件下的运动路径和最远威胁距离,确定建设用地红线范围内的地质灾害危险性结果。结果表明,现状条件下沟谷区建设用地红线范围内危险性中等区域面积112.15 m2,设计情景下建设用地红线范围均为危险性小的区域。 展开更多
关键词 沟谷区 Rockfall软件 高位危岩体 危险性评估
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沟谷区浅埋煤层重复开采下地裂缝发育规律研究
3
作者 孙学阳 程正 +3 位作者 姜钰泉 赵璠 王贝贝 齐建鑫 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第10期1-5,共5页
为探究沟谷区浅埋煤层高强度开采下地裂缝发育规律,以红柳林煤矿芦草沟过沟开采工作面为研究背景,采用相似材料模拟和数值模拟的方法,依次模拟开采4^(-2)和5^(-2)煤层,分析地裂缝静、动态发育规律及应力特征。结果表明:重复采动下,覆岩... 为探究沟谷区浅埋煤层高强度开采下地裂缝发育规律,以红柳林煤矿芦草沟过沟开采工作面为研究背景,采用相似材料模拟和数值模拟的方法,依次模拟开采4^(-2)和5^(-2)煤层,分析地裂缝静、动态发育规律及应力特征。结果表明:重复采动下,覆岩裂隙直接发育至地表,形成贯通裂缝,地表总体发育张开状、隆起状、台阶状地裂缝,发育密集程度相近,反向坡地裂缝相比正向坡地裂缝两侧落差明显;地裂缝呈明显的阶段性发育特征,正向坡地裂缝呈开裂阶段—闭合阶段—活化扩展阶段,沟底地裂缝呈开裂阶段—闭合阶段—活化隆起阶段—稳定阶段,反向坡地裂缝呈开裂阶段—缩小阶段—活化扩展阶段—稳定阶段;覆岩及地表的拉、压应力集中区呈周期性消失和出现,引起地裂缝阶段性发育特征。重复采动使拉应力集中区延伸至正向坡老采空区,反向坡老采空区出现二次压应力集中明显。研究成果为沟谷区浅埋煤层开采下地裂缝灾害预测与防治奠定基础。 展开更多
关键词 沟谷区浅埋煤层 重复开采 地裂缝 相似材料模拟 数值模拟
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黄土沟谷区浅埋煤层开采覆岩破坏与地表损伤特征研究 被引量：8
4
作者 王双明 魏江波 +2 位作者 宋世杰 侯恩科 孙涛 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1-9,共9页
黄土沟谷区浅埋煤层开采地表非连续性的开裂损害,不仅引发了许多生态环境问题,也加大了生态修复难度,严重威胁着矿区生态安全。浅埋煤层开采地表非连续变形是特殊地质条件下覆岩破坏移动的结果,为更加系统地研究覆岩破坏对地表非连续性... 黄土沟谷区浅埋煤层开采地表非连续性的开裂损害,不仅引发了许多生态环境问题,也加大了生态修复难度,严重威胁着矿区生态安全。浅埋煤层开采地表非连续变形是特殊地质条件下覆岩破坏移动的结果,为更加系统地研究覆岩破坏对地表非连续性损害的影响规律,以陕北安山井田125203工作面为地质原型,采用离散元数值模拟与物理相似材料模拟相结合的方法,模拟分析了覆岩及地表破坏、岩块尺寸分布及力链演化等特征,揭示了覆岩力链演化对块体分布和地裂缝发育的影响规律,阐明了覆岩破坏块体对地表非连续损害的控制效应。研究结果表明:黄土沟壑缓坡地带浅埋煤层开采覆岩垂向变形与水平移动受地形影响较大;覆岩破坏形成双分层块体结构,分层界面距煤层底板11.0 m,下分层块体平均长度小于5.0 m,上分层大于5.0 m,覆岩块体平均长度随岩层至煤层底板距离的增大呈幂指数增长特征,地表块体平均长度由坡底至坡顶逐渐增大;下分层垮落压实的岩块结构和应力集中的力链结构,影响着上分层块体和力链的分布及地裂缝的发育,地裂缝平均间距与上分层应力集中点平均间距基本一致,主沟段顺坡、沟底和逆坡地裂缝平均间距分别约为下分层应力集中点平均间距的1.10倍、0.75倍和1.95倍,分别约为下分层岩块平均长度的2.93倍、2.00倍和5.18倍;“砌体梁”位移模型可以很好地描述下分层底部岩块的下沉移动过程和特征,进而反映覆岩块体的双分层结构特征和地表的损害效应。该研究结果可为黄土沟谷区浅埋煤层开采条件下沉陷控制与修复提供新的科学依据。 展开更多
关键词 黄土沟谷区 浅埋煤层 覆岩破坏 地表裂缝 颗粒流
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黄土沟谷区浅埋煤层开采斜坡变形破坏机理 被引量：8
5
作者 刘志辉 吕义清 《煤炭工程》 北大核心 2020年第10期104-108,共5页
为了分析浅埋煤层开采条件下黄土沟谷两侧斜坡的变形破坏机理,基于隆安煤矿深岩沟区域煤层开采地质条件,采用三维数值模拟计算以及理论分析相结合的研究方法,研究了煤层开采后上覆岩土体的应力分布规律、两侧坡体位移分布规律、变形破... 为了分析浅埋煤层开采条件下黄土沟谷两侧斜坡的变形破坏机理,基于隆安煤矿深岩沟区域煤层开采地质条件,采用三维数值模拟计算以及理论分析相结合的研究方法,研究了煤层开采后上覆岩土体的应力分布规律、两侧坡体位移分布规律、变形破坏特征以及失稳破坏过程等。结果表明:沟谷两侧斜坡位移以竖直方向为主,水平方向位移均指向采空区中心。斜坡根据变形特征可分为4个变形区:采空区上方一定高度范围内的覆岩冒落塌陷区;采空区中部的松散土体弯曲沉陷区;松散土体弯曲沉陷区和地表移动边界之间的拉裂-倾倒区;地表移动边界之外的未影响区。斜坡的失稳破坏过程可以分为4个阶段:中部沉陷—两侧及后缘拉裂—剪切变形—失稳破坏。研究成果可以为黄土沟谷区域地质灾害评价、采动边坡变形破坏预测以及地表保护提供借鉴。 展开更多
关键词 黄土沟谷区 浅埋煤层 应力分布 破坏机理
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黄土沟谷区采空区充填对地表变形规律的影响研究 被引量：2
6
作者 关军琪 吕义清 赵国贞 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2022年第1期49-55,共7页
为了研究受地形条件影响下不同充填方案对覆岩及地表变形规律的影响,根据芦子沟煤矿采矿及地质条件,应用FLAC^(3D)软件模拟分析了多种考虑地形因素的充填方案数值模型;分析研究了不同充填率、不同充填位置情况下,采空区顶板及地表变形... 为了研究受地形条件影响下不同充填方案对覆岩及地表变形规律的影响,根据芦子沟煤矿采矿及地质条件,应用FLAC^(3D)软件模拟分析了多种考虑地形因素的充填方案数值模型;分析研究了不同充填率、不同充填位置情况下,采空区顶板及地表变形破坏特征,进而得出不同充填方案对采空区的稳固效果。结果表明:随着充填率的提高地表位移值逐渐减小,在充填率在20%~70%之间时,充填效果随充填率的增加提升较明显,总位移最大值与充填率呈近似线性负相关,在充填率小于20%或大于70%时,改变充填率对充填效果的影响较小;间隔式充填能改变地表沉降盆地的形态,在充填量保持一定时,间隔式充填方案地表沉降量更小,充填效果更好;充填沟谷下方采空区比充填山峰下方采空区地表斜坡受采空区影响产生的水平位移更小,斜坡发生失稳的可能性更小。 展开更多
关键词 沟谷区 采空区 充填率 充填方案 地表变形
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沟谷区公路路堤隐伏态软基病害分析与处治
7
作者 叶超 《工程建设》 2017年第11期44-48,共5页
随着公路工程建设规模的不断扩大,山区公路建设越来越普遍。对于横跨沟谷地区的公路路堤工程,受沟谷区地形地貌、地质岩性及水文地质条件影响,不同程度地存在有软弱土或软土,且局部呈上硬下软的隐伏态分布。这类隐伏态软基工程,常因勘... 随着公路工程建设规模的不断扩大,山区公路建设越来越普遍。对于横跨沟谷地区的公路路堤工程,受沟谷区地形地貌、地质岩性及水文地质条件影响,不同程度地存在有软弱土或软土,且局部呈上硬下软的隐伏态分布。这类隐伏态软基工程,常因勘察深度不够或设计处治方案不到位,极易引起路堤产生过大的沉降变形或失稳破坏。对公路路堤隐伏态软基病害进行深入分析,并选择有针对性的处治方案,将有助于缩小工程投资,同时有利于公路的正常运营及后期维护投入。 展开更多
关键词 沟谷区 公路路堤 隐伏态软基 病害分析 软基处治
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DDC桩处理饱水沟谷区粉质粘土软基的试验研究
8
作者 孙向前 《低碳世界》 2018年第5期66-67,共2页
本文结合在建的四川达州机场试验段工程,根据地基处理试验段试验大纲,采用孔内深层强夯桩(DDC桩)的工艺,在施工现场设置试验小区,收集饱水沟谷区粉质粘土软基施工过程数据,并对处理后的地基进行室内外试验分析。工程实践表明,该方法技... 本文结合在建的四川达州机场试验段工程,根据地基处理试验段试验大纲,采用孔内深层强夯桩(DDC桩)的工艺,在施工现场设置试验小区,收集饱水沟谷区粉质粘土软基施工过程数据,并对处理后的地基进行室内外试验分析。工程实践表明,该方法技术可行,满足设计要求,具有很高的推广价值。 展开更多
关键词 沟谷区 饱水 粉质粘土 DDC桩
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沟谷区拌合站场区选址防洪分析
9
作者 张凯 《黑龙江交通科技》 2024年第5期63-67,共5页
在沟谷区建设拌合站场区会对现有沟道造成部分挤占,汛期洪水汇集极易发生淹溺等重大安全事故的问题,而以往沟谷区选址过程中由于没有相关水文资料,只能单纯采用危险性评价进行分析。在山西吕梁市兴县自然支沟内拌合站选址过程中通过采... 在沟谷区建设拌合站场区会对现有沟道造成部分挤占,汛期洪水汇集极易发生淹溺等重大安全事故的问题,而以往沟谷区选址过程中由于没有相关水文资料,只能单纯采用危险性评价进行分析。在山西吕梁市兴县自然支沟内拌合站选址过程中通过采用水文分析和水利计算,并建立防洪经验分析计算模型的方法,进行沟谷区拌合站场区选址时的防洪标准等有关技术要求的符合性评价。 展开更多
关键词 沟谷区 拌合站 场区 防洪分析
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