地下開(kāi)采引起的地表移動(dòng)變形分析

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1、地下開(kāi)采引起的地表移動(dòng)變形分析摘要山東省萊蕪市小官莊鐵礦由于長(zhǎng)期的地下開(kāi)采，地下已經(jīng)形成一定范圍的采空區(qū)，引起了地表的下沉和變形，對(duì)地上一定范圍內(nèi)的構(gòu)筑物及人的安全造成了影響。為了有效地減少和防止災(zāi)害的發(fā)生,準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出地下開(kāi)采引起的地表沉降值和水平變形值，采用了雙曲正切函數(shù)和隨機(jī)介質(zhì)理論進(jìn)行了計(jì)算分析，并與實(shí)測(cè)沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比，確定Y適用于該地層的正確參數(shù)，為今后開(kāi)采過(guò)程中及開(kāi)采完成后，對(duì)地表的影響范圍、沉降及水平變形的預(yù)測(cè)提供了可靠的保證。本文采集自網(wǎng)絡(luò)，本站不保證該信息的準(zhǔn)確性、真實(shí)性、完整性等，僅供學(xué)習(xí)和研究使用，文

2、中立場(chǎng)與本網(wǎng)站無(wú)關(guān)，版權(quán)和著作權(quán)歸原作者所有，如有不愿意被轉(zhuǎn)載的情況，請(qǐng)通知我們刪除已轉(zhuǎn)載的信息。關(guān)鍵詞地下開(kāi)挖雙曲正切函數(shù)法隨機(jī)介質(zhì)理論地表移動(dòng)變形AbstractDuotothelongtermundergroundmining,theundergroundofXiaoguanzhuangIronMineinLaiwuCity,ShandongProvincehasformedacertainrangeofgoaf,whichcausedthesurfacesubsidenceanddeformationandposeda

3、threattothesurfacebuildingandpeopleinalargearea.Inordertoreduceandpreventanycaseofdisasterwithaccuratedata,thehyperbolictangentfunctionmodelandthestochasticmediumtheoryareadoptedtomakestatisticalanalysisofsurfacesubsidencevalueandtheleveldeformationvalue.Comparedwit

4、hthefielddata，thecorrectparameterscanbesettledwhichprovidesaguaranteeforthepredictionofinfluenceonrangeofsubsidenceanddeformationduringtheprocessorintheaftermathofmining.Keywordsundergroundmining；hyperbolictangentfunction；stochasticmediumtheory；groundmovementanddefo

5、rmation0引言近幾十年來(lái)，隨著勘探技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，在全國(guó)范圍內(nèi)地下開(kāi)采工程越來(lái)越多，其開(kāi)采的技術(shù)與方法也越來(lái)成熟。但是，對(duì)于地下幵采工程而言，無(wú)論采用什么樣的方法進(jìn)行采礦，開(kāi)采完成后勢(shì)必會(huì)形成一定范圍內(nèi)的采空區(qū)。同時(shí)，不管采用什么樣的加固處理方法，采空區(qū)上覆巖體及地表都要發(fā)生移動(dòng)和變形。因此，為了研究地表的移動(dòng)變形，國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了大量的實(shí)驗(yàn)和研究工作，創(chuàng)造出了許多能夠解決實(shí)際工程問(wèn)題的存價(jià)值的成果。在實(shí)際工程中，用于分析地下開(kāi)挖引起地表移動(dòng)變形的方法有很多，如彈、塑性連續(xù)介質(zhì)法、隨機(jī)介質(zhì)理論法一概率積分法、統(tǒng)計(jì)類比

6、法（影響函數(shù)法、剖面函數(shù)法和典型曲線法）、損傷力學(xué)法等。這些方法己成功地用于分析不同類型礦山開(kāi)采地表移動(dòng)分析。欒元重，賈維花應(yīng)用彈塑性力學(xué)理論及右限元力學(xué)變形理論研究了后沖積層下開(kāi)采地表移動(dòng)的機(jī)理；①彭建兵，孫萍等根據(jù)隨機(jī)介質(zhì)理論，對(duì)中國(guó)丙部黃土地區(qū)的暗穴進(jìn)行了模型概化，分析了其對(duì)地表造成的不均勻沉降及影響范圍；②劉寶琛，張家生介紹預(yù)計(jì)近地表地下工程幵挖引起地表移動(dòng)及變形的隨機(jī)介質(zhì)方法，詳細(xì)探討了二維與三維地表沉降的隨機(jī)介質(zhì)方法，并對(duì)照一些工程實(shí)例，給出了計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值的比較。③為了對(duì)軟巖地層條件下地表移動(dòng)和變形進(jìn)行研

7、究分析，本文采用了剖面函數(shù)法中雙曲函數(shù)法和隨機(jī)介質(zhì)理論進(jìn)行驗(yàn)證和比較，確定出適合此類礦區(qū)的比較準(zhǔn)確的參數(shù)，為礦層的開(kāi)采提供了基礎(chǔ)保障。1理論計(jì)算模型1.1雙曲正切函數(shù)模型地表沉降計(jì)算表達(dá)式為2工程實(shí)例分析2.1工程背景簡(jiǎn)介山東省萊蕪市小官莊鐵礦地質(zhì)條件比較特殊，地表以下400m厚的地層都屬于軟巖，該礦于1985年投產(chǎn)。由于采用無(wú)底柱分段崩落法進(jìn)行開(kāi)采，所以造成了大范圍的地表移動(dòng)變形。根據(jù)地表移動(dòng)觀測(cè)結(jié)果看，地表最大下沉值已超過(guò)10m。該礦正處于第二期開(kāi)采過(guò)程中，后續(xù)還有第三期開(kāi)采工程。隨著開(kāi)采的延續(xù)，地表的下沉和移動(dòng)也會(huì)不停地

8、增加。④因此，為了保證安全生產(chǎn)，確定出地表的移動(dòng)變形的最大值及范圍是尤為重要的。2.2理論預(yù)計(jì)分析小官莊鐵礦東區(qū)開(kāi)采深度為518m，礦層厚度為40m，開(kāi)采長(zhǎng)度約為260m。地表南北觀測(cè)線上布有多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。利用上述理論計(jì)算模型對(duì)其進(jìn)行具體計(jì)算分析，根據(jù)實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)分析，初步確定