双层采空区隧道开挖围岩稳定性数值模拟

隧道下穿煤层采空区开挖不可避免地会对周围地层产生扰动,"活化"既有采空区,影响隧道及采空区周围地层的稳定性。由于双层采空区的特殊性,采空区与采空区之间也会产生一定的影响。利用FLAC3D软件,通过控制变量法建立双层采空区隧道模型进行计算,考虑采空区高度及采空区之间间距的影响,对隧道开挖过程中围岩形变及位移、围岩应力及围岩塑性区的开展情况进行分析。得出双层采空区存在时,当采空区之间间距大于20倍煤层采高时,双层采空区可按单层采空区进行处理。     

采空区铁路工程地质选线

采空区因其工程地质条件复杂而对铁路工程选线具有重大影响。结合宁安城际铁路、宁杭客运专线、合福客运专线等铁路工程实例,从开采情况调查、地质调查、地质背景分析、边界推算以及综合勘探验证等角度,对采空区铁路选线中采空区的识别、采空区移动盆地边界的界定进行了详细阐述。从兼顾安全与经济的角度,对不同标准铁路经过不同种类采空区的选线原则进行了探讨,考虑到采空区的复杂性,建议对于经过采空区铁路工程,还应根据铁路标准进行不同精度的监测,以确保铁路工程安全。     

瞬变电磁法在包西铁路小煤窑采空区勘察中的应用

查明小煤窑采空区对铁路地质选线、采空区处理意义重大。根据采空区的地球物理特征,通过实例阐述了瞬变电磁法在采空区探测中的实用性和有效性。     

公路工程下伏煤矿采空区物探方法研究

研究目的:煤矿采空区是制约公路工程建设的瓶颈因素之一,采空区的探测是亟待研究和解决的工程科技难题。采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律性差等特点,给公路工程带来较大安全隐患。物探方法是探测采空区的有效手段。本文结合工程实践,对煤矿采空区物探方法进行探讨,旨在为类似工程提供借鉴和参考。研究结论:(1)利用瞬变电磁法、地震反射波法、活性炭测氡法探测煤矿采空区是可行和有效的;(2)由于采空区自身的特殊性和地球物理方法的局限性、多解性,单一物探方法往往对地质异常体很难定性,采取多种方法相结合的综合物探技术显得尤为必要;(3)采空区勘察应采用资料搜集、地质调绘、物探、钻探等综合勘察手段,以达到相互补充、相互验证的目的;(4)实际应用效果表明,综合物探技术已成为解决煤矿采空探测的首选技术,能够较准确地圈定煤矿采空区范围,从而为公路采空区勘察及工程选线、采空区处治提供依据。     

煤系地层采空区对隧道施工安全性的影响

以广东梅河高速公路葵岗隧道采空区段为实例,通过有限差分法数值计算,研究了采空区不同大小尺寸和离隧道顶部的不同距离时对隧道施工安全性影响,建立了采空区与隧道安全性之间的关系。研究结果表明:采空区与隧道顶部距离30 m,是考虑采空区对隧道施工安全性影响的临界距离;在采空区和隧道拱部净间距为2.5 m的情况下,采空区小于1.5 m×1.5 m时,采空区对隧道施工安全性影响不大,但当采空区大于2 m×2 m时,采空区对隧道施工安全性影响很大,此时隧道拱部失去稳定;采空区的存在增加了隧道边墙位移增长幅度。     

铁路煤矿采空区综合物探技术研究

研究目的:结合我院近年来对采空区的勘察经验,对采空区综合物探方法进行系统的讨论和总结,提出铁路采空区综合物探工作模式,以有效指导今后的采空区勘察工作,优选适宜的综合物探技术,发挥其高效、经济等技术优势,提高地质勘查精度,为高风险采空地区铁路设计和施工安全提供重要支撑。研究结论:(1)工程物探现已成为解决采空区铁路工程地质问题的首选技术,在调查基础上,对疑似采空区路段物探工作,可用物探结果指导钻探布置;(2)通过研究总结,提出了综合考虑地形、采空区埋深及物探方法适宜性等条件下的采空区勘察综合物探模式;(3)勘察中优选适宜的综合物探技术,清晰揭示了采空区的不良地质体;(4)本研究成果可为采空区铁路、公路、工民建勘察设计提供借鉴。     

小净距隧道下穿薄煤层采空区地层开挖稳定性分析

采空区地层离散性大,小净距隧道近接下穿不同倾角薄煤层采空区开挖将引起采空区内腔塌陷。建立小净距隧道近接下穿采空区地层开挖模型,对比分析采空区倾角为0°、15°、25°、40°时先行洞监测面洞周位移和初支内力。结果表明:后行洞初支闭合时,采空区倾角为15°时,拱顶下沉量最大;采空区倾角为40°时,仰拱隆起量和拱腰水平收敛量最大;随着采空区倾角增大,初期支护正(内)弯矩分布和轴力最大位置有向近接采空区侧移动的趋势,偏压越严重;应力集中逐渐由右拱脚向左拱脚移动。最大偏心距出现在拱脚处,采空区倾角为15°时,偏心距最小,初期支护稳定性最好;倾角为40°时,偏心距最大,不利于初期支护稳定。     

综合物探技术在潍烟线金矿采空区勘察中的应用

为查明潍烟线灵山蒋家金矿采空区分布,针对测区内采空区空间分布复杂、埋深变化大,以及存在高压线、道路干扰等情况,选用测氡法、重力法、地震映像法以及天然源音频大地电磁法开展工作。测氡法和重力法可以发挥其抗干扰能力强,数据可靠等优势,为采空区平面范围的圈定提供依据;地震映像法可以进一步验证采空区范围;天然源大地电磁法可以满足采空区的勘察深度要求。研究表明,通过4种物探方法的优势互补、联合应用,精确划定了采空区的范围,研究成果对类似铁路采空区勘察研究具有一定的借鉴意义。     

测氡技术在铁路采空区勘察中的应用研究

针对地形条件复杂、车辆振动及输电线等干扰因素较多地区对常规的地震、电磁类勘察方法受影响较大,采空区勘察精度不高的难题,将测氡技术引入铁路工程采空区勘察中。通过现场实验发现采空区有明显氡气异常反映,但不同类型采空区的异常反映有所不同,覆盖层中氡气分布对采空区的氡气异常有所影响,建立了覆盖层氡气浓度背景场值确定方法,提出不同类型采空区的氡气异常判释标准。实践表明,测氡法是一种有效的采空区勘察技术,在上述地区可以弥补地震、电磁类勘察方法受干扰严重的不足。     

铁路工程采空区处理效果电磁波CT检测研究

针对国电河北龙山发电厂铁路专用线路基采空区处理效果检测开展研究,采用地质调查、勘探钻孔、电测深法对采空区进行勘察。为保证铁路工程路基沉降要求,提出采空区处理采用下部压力注浆加固与部分回填的综合治理方案。介绍电磁波CT检测原理和检测过程。根据充填介质与围岩对电磁波能量吸收的差异,采用电磁波CT对采空区处理效果进行检测,其方法可行并可为其他工程采空区检测提供借鉴。