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煤矿开采正逐步进入深部开采阶段,随着开采强度和开采范围的不断扩大,沉陷区建筑物损害问题越来越受到关注,已成为当前迫切需要解决的技术性难题之一。深部开采沉陷区建筑物损害评价与补偿是一项综合性强、工作量大、技术难度高的工作,而且浅部开采的一些理论已经不再符合深部开采,需要对深部开采进行相关研究。本文从引起沉陷区建筑物损害的根源出发,对深部开采条件下地表移动进行了研究,为沉陷区建筑物的损害评定提供可靠的依据,最终形成从数据收集到判定,到损害补偿的沉陷区建筑物补偿模型。为沉陷区建筑物的补偿工作提供了科学的依据。本文主要研究工作如下:
(1)研究深部典型开采模式下地表沉陷规律。定义深部开采,本文认为700m~1200m为深部开采。为从根源把握沉陷区建筑物的损害规律,需要对引起建筑物损害的地表沉陷进行研究,总结深部典型开采模式下地表沉陷规律,为建筑物损害的评定提供理论基础。典型开采是基于走向长壁式的开采模式。
(2)针对深部典型开采模式下地表移动规律研究不足的现状,采用FLAC3D有限差分软件进行数值模拟,对概率积分法相关参数指标进行深入研究,分析深部典型开采模式下所引起的地表移动,以准确计算地表变形指标。
(3)探讨深部典型开采模式下建筑物损害与评定。在准确把握沉陷区地表移动规律的基础上,结合地表变形指标,总结深部典型开采模式下建筑物损害特点,并提出有针对性的保护措施。为准确描述沉陷区建筑物损害程度,必须研究沉陷区建筑物损害评价,为建筑物损害分类补偿提供科学依据。
(4)建立科学、系统的沉陷区建筑物损害补偿模型。综合考虑各种相关因素,建立沉陷区建筑物损害的补偿标准。运用概率积分法准确计算地表变形指标,判断是否要对受损建筑物进行补偿,并区分裂缝补偿和搬迁补偿。从而形成从数据收集到判定到补偿的完整评价补偿体系。
(5)通过工程实例验证了模型的可行性、实用性和科学性。通过对鲍店十采区采矿资料分析,计算地表变形指标,评价建筑物损害,调整补偿标准,科学进行补偿。