隧洞下伏古老煤矿采空区变形监测探讨
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浅谈地层空洞影响下城市隧道施工引起的地层变形规律及控制方法地层空洞是指在地下存在一定空间的洞穴或空腔,包括天然形成的洞穴,如溶洞、岩溶缝洞等,以及人工挖掘或开挖所形成的洞穴,如隧道、地下室等。
随着城市发展的需要,越来越多的城市隧道开始修建,地层空洞对城市隧道施工和运营都会产生一定影响。
地层空洞影响下城市隧道施工引起的地层变形规律如下:1.拱形效应:地层空洞的存在降低了周围土层的有效应力,导致土层产生弯曲和变形,形成拱形结构。
城市隧道施工的挖掘过程会破坏掉部分地层的拱形结构,从而引起地层的破坏和变形。
2.周围地层沉降:地下空洞的开挖会导致周围的地层发生沉降,造成地面的下沉和陷坑的形成。
城市隧道施工过程中,需要采取相应的支护措施来减小地层的沉降,防止地面的塌陷和坍塌。
3.周围地层裂缝:地层空洞的开挖会引起周围地层的应力重新分布,从而导致地层裂缝的形成。
这些裂缝会对城市隧道的施工和运营产生一定的影响,如渗水、漏水等问题。
为了控制地层变形,减小地层空洞对城市隧道施工的影响,需要采取以下措施:1.地质勘探和选择合适的隧道线路:在施工前,应对地下地质进行详细的勘探,选择合适的隧道线路。
合理规划隧道的深度和位置,以减小地层空洞对地下地质的影响。
2.支护结构设计:根据地下地质情况,设计合适的支护结构。
常用的支护方式包括钢支撑、水泥注浆、预应力锚杆等。
合理的支护结构可以有效地控制地层的变形。
3.施工监测:在隧道施工过程中,应进行实时的监测和测量。
通过监测数据的分析,可以及时发现地层变形的情况,并采取相应的措施进行调整和纠正。
4.灌浆加固:对于地下空洞周围的地层,可以采用灌浆加固的方法,填充空隙,增加地层的强度和稳定性,减小地层的变形。
总之,地层空洞对城市隧道施工会产生一定的影响,包括拱形效应、地层沉降和地层裂缝等。
为了控制地层变形,需要进行地质勘探和隧道线路的选择,设计合适的支护结构,进行施工监测,并采取灌浆加固等措施。
第39卷第3期煤炭学报Vol.39No.32014年3月JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETYMar.2014刘晓菲,邓喀中,范洪冬,等.D -InSAR监测老采空区残余变形的试验[J ].煤炭学报,2014,39(3):467-472.doi :10.13225/j.cnki.jccs.2013.0229Liu Xiaofei ,Deng Kazhong ,Fan Hongdong ,et al.Study of old goaf residual deformation monitoring based on D-InSARtechniques [J ].Jour-nal of China Coal Society ,2014,39(3):467-472.doi :10.13225/j.cnki.jccs.2013.0229D -InSAR监测老采空区残余变形的试验刘晓菲1,2,邓喀中1,2,范洪冬1,2,王江涛1,2(1.中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室,江苏徐州221116;2.中国矿业大学江苏省资源环境信息工程重点实验室,江苏徐州221116)摘要:D -InSAR技术在区域地表微小形变监测方面应用越来越广泛,但是在相位梯度变化比较大的老采空区变形监测方面研究较少。
在介绍差分合成孔径雷达(D -InSAR)技术的基本原理的基础上,结合具有较高距离向分辨率的8景PALSAR数据,通过差分干涉处理,获得了徐州某老采空区的地表形变场。
同时,提取1993年老采空区上方的6个点为研究对象,分别对其进行回归分析,建立了稳健回归模型。
监测结果显示该采空区残余沉降是缓慢、渐变的。
试验研究表明,D -InSAR技术可以应用于监测大面积的老采空区残余变形,同时稳健回归模型能降低预测计算的复杂度。
关键词:D -InSAR;老采空区;PALSAR;回归分析;残余变形中图分类号:TD173文献标志码:A 文章编号:0253-9993(2014)03-0467-06收稿日期:2013-02-25责任编辑:常琛基金项目:国家自然科学基金资助项目(41071273);国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室开放基金资助项目(LEDM2011B07);江苏高校优势学科建设工程资助项目作者简介:刘晓菲(1989—),女,山东潍坊人,硕士研究生。
变形监测技术在矿井采空区沉降观测中的应用研究范发龙【摘要】以阳煤一矿9203工作面为研究对象,通过跟踪完整的工作面回采过程,完成对采空区地袁采煤沉陷区的变形监测,为研究煤矿开采引起的地表沉降移动规律及科学的观测方法提供详细数据参考.【期刊名称】《山东煤炭科技》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】4页(P175-176,188,191)【关键词】变形监测;采煤沉降;测量方法【作者】范发龙【作者单位】山西省阳泉煤业(集团)有限公司一矿地质测量部,山西阳泉045008【正文语种】中文【中图分类】TD325+.41 引言全部垮落法管理顶板是我国煤矿管理顶板的主要方法,但随着煤炭资源不断向深部开采,高强度的采掘工作引起的地表沉降问题日益严重,对地表的建构筑物、公路、铁路等构成了威胁,为了最大限度地保护矿区地面建构筑物、公路、水体等不受地表沉降损害,研究煤矿开采引起的地表沉降移动规律显得尤为必要[1-2]。
本文以阳煤一矿9203工作面为研究对象,通过监测整个回采过程的采空区变形地表沉降,在对现场获得的观测数据分析处理基础上,获取开采引起的地表变形参数,为研究地表移动变形范围、变形规律、预测采空区地表稳定性提供数据参考及决策支持。
2 工程地质概况该矿采区上方村庄密集分布,共有3个村庄、1条主要公路、1个超限站,建筑物压煤情况严重。
9203工作面布置在村庄外围,地表有零星分散的公路、荒地等,便于开展测量工作。
开采的9203综采工作面采用走向长臂法对煤炭进行开采,顶板管理采用全部垮落法。
回采工作面的推进长度为715m,工作面布置斜长165m,开采的9号煤层厚度2.2m,煤层倾角7~13°,平均为11°。
地面标高+20.5m~ +23m,煤层埋深480~555m,平均埋深520m。
回采面煤层顶底板岩性情况如表1所示。
表1 9203工作面顶底板情况顶底板类型岩性厚度(m)老顶中细砂岩 7.2~11.7直接顶细砂岩 6.9~17.2伪顶泥岩 0~0.62直接底砂质泥岩~泥岩 3.9~7.0老底泥岩~细砂岩 7.3~11.73 变形监测3.1 监测原理为得到准确、可靠、科学的监测数据,监测点的布置应满足以下原则[3-4]:(1)监测线布置在地面沉降线上;(2)监测点范围要超出移动盆地的边界;(3)基准点要设置在地表移动盆地之外,采取深埋的方式保证基准点的稳定准确。
第54卷第4期2018年4月甘肃水利水电技术GANSU WATER RESOURCES AND HYDROPOWER TECHNOLOGYVol .54,N o .4 Apr . ,2018D O I : 10.19645/j .issn 2095-0144.2018.04.010.煤矿采空区对输水隧洞的影响分析高奋飞!,2,严克渊!,2(1.贵州省水利水电勘测设计研究院,贵州贵阳5500022.贵州省喀斯特地区水资源开发利用工程技术研究中心,贵州贵阳550002)摘要:近年来随着我国经济的迅猛发展,与之相呼应的是公路、铁路以及大型水利枢纽工程等基础建设迅速发展。
根据 统计贵州省夹岩水利枢纽工程是继南水北调工程之后国内较大规模的调水工程。
线路长沿线穿越黔西北岩溶峡谷山 区、煤系地层等,由于输水线路底板高程固定调整的可选择范围小,线路涉及到压矿以及通过矿区等问题突出。
以贵州 省夹岩水利枢纽工程水打桥隧洞穿越煤矿采空区段为研究对象,采用数值计算及条件判别法相结合的手段分析了采 空区对隧洞的影响,并提出设置禁采区的措施来减小采空区对隧洞的影响。
关键词:采空区;输水隧洞;数值计算;夹岩水利枢纽中图分类号:T D 82;T V 672.1文献标志码:B文章编号= 2095-0144(2018)04-0035-041 前言煤矿采空区是指地下矿体采出后所留下的空 间区域!1]。
采空区的沉陷会导致输水隧洞出现变形 破坏,导致输水隧洞无法使用。
采空区稳定性的评 价是解决隧洞选线、工程投资的一个重要因素。
煤 矿地下采空区的有多种类型,开采方式的不同,所 形成的地下采空区是有区别的。
一般来说,随着开 采深度的增加,最大沉降值将减少,当采空区的深 厚比大于150倍时,其影响就相对较小。
为确保建 筑物安全,应结合建筑物特征对于采空区的稳定性 评价。
对建筑工程的影响范围、程度等的研究主要 采用条件判别法!3]和数值模拟等手段进行评价。
乌鲁木齐市过境段公路下伏采空区地表变形计算分析发布时间:2022-09-14T09:39:38.208Z 来源:《新型城镇化》2022年18期作者:吴景伟1 王立鹤2 [导读] 国道216线乌鲁木齐市过境段公路工程位于乌鲁木齐市东侧,道路等级为城市快速路,线路全长约43.029km。
1. 中交第二航务工程局有限公司武汉 430040;2. 新疆交通建设管理局项目执行三处乌鲁木齐市 830049摘要:本文针对乌鲁木齐市过境段公路沿线各采空区仍处于不稳定状态,其剩余变形量均较大,地下尚存在许多空洞的现状,通过对相关评价标准的分析,采用经验公式及调查区覆岩结构特点分析预测地表变形,通过计算得出采空区地表最大剩余下沉量在384至887mm之间,大于规范所规定的沉降量,会使公路路基产生裂缝及沉陷,影响着公路运营安全。
关键词:道路工程;采空区;地表变形;计算1 引言国道216线乌鲁木齐市过境段公路工程位于乌鲁木齐市东侧,道路等级为城市快速路,线路全长约43.029km。
经现场勘察,道路经过丰源煤矿的采空区(K11+100-K11+260)、新疆兵团天发能源有限公司第一煤矿的军区后勤煤矿采空区(K11+260~K11+560)和八道湾煤矿采空区(K11+560~K11+860)。
道路工程在采空区路段以路基通过,路基设计宽度为70m,自然地面算起的路基填筑高度为2.4m,边坡坡率为1:1.5。
公路沿线第四系松散层分布于区内,岩性上部是黄土状粉土,其下部是砂砾石,厚度为5~50m,具有湿陷性。
公路沿线煤矿区属于急倾斜、近距离开采,采空区上覆岩层的稳定性差,易发生变形,见图1、2所示。
图1 矿区塌陷坑群图2 路线沿线圆形塌陷坑2 相关评价标准目前,国内《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)未对高速公路煤矿采空区上覆特大桥的变形要求有明确的规定;高速公路主要参照煤炭部颁发的《建筑物、水体、铁路及主要井巷道煤柱留设与压煤开采规程》(2016年),确定公路下覆采空区治理范围和保护煤柱的范围。