近地房柱法地表沉降规律及防治措施研究

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近地房柱法开采引起的地表沉降是一个非常严重的地下工程问题,由于原岩应力平衡遭到破坏,地表可能发生变形、移动,甚至产生大面积破坏。本文总结了地表沉降的研究现状、发展趋势及存在的问题,以邵东石膏矿地表沉降工程为研究背景,针对近地房柱法的实际特点,对近地房柱法引起的地表沉降规律及防治措施进行研究,主要研究内容与结论如下:(1)通过对采空区矿柱和上覆岩层进行稳定性分析,定性评价近地房柱法采空区地表沉降规律,研究表明研究区域不会因矿柱和上覆岩层失稳而引起地表突发性沉降。(2)在前人的基础上,对以概率积分法为基础的地表沉降计算方法进行技术改进,改进后的计算方法计算量小,针对性强,准确性好、计算效率高。(3)以改进的地表沉降计算方法为基础,通过VB与MATLAB混合编程,编制了地表沉降预计系统。该系统可实现采矿参数采集功能、地表沉降计算功能、数据处理功能、可视化实现功能及数据输出功能。将沉降预计系统用于对研究区域的地表沉降研究,分析了邵东石膏矿研究区域地表沉降、倾斜、曲率、下沉盆地、沉降等值线等变形特征,给出了地表沉降拟合方程。(4)利用FLAC3D对研究区域进行数值模拟,以自主开发的地表沉降预计系统为研究平台,从开采顺序、岩性变化两个方面对近地房主法采空区地表沉降规律进行研究,并与概率积分法的计算结果进行对比分析。(5)结合对邵东石膏矿地表沉降规律的研究成果,在查阅国内相关规范的基础上确定针对近地房柱法采空区地表沉降的评价原则及评价方法,并从沉降预防和治理两个方面提出了应对地表沉降的处理方法。
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