矿山开采沉陷预测用什么软件
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Ⅱ 因矿山开采对环境的破坏分为几类情况
地质损毁、环复境污染、景观损毁三大类制情况。
在矿山开采中无论是否是露天矿,造成地表受开采沉陷影响的一个明显的损毁特征是什么?
地表出现裂缝,严重时还将有塌陷台阶出现,地表裂缝发
生的地段主要集中分布在煤柱、采区(盘区)边界的边缘地带,以及每层浅部地带。
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Ⅳ 煤矿采空区沉陷研究方法
目前,对于开采沉陷评价的研究主要可以分为两大类:经验分析方法和理论分析方法。经验分析方法的特征是绕开岩体的变形机理,从地表移动现象观测入手,直接将地表沉陷与地质采矿因素联系起来,在大量的地表观测资料基础上进行统计分析,得到描述岩层与地表移动变形的统计方法。这种方法具有代表性的是概率积分法、典型曲线法和剖面函数法等。概率积分法是已经成为较成熟的、在我国应用最为广泛的一种研究方法。目前在《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中已经把概率积分法列为主要的开采沉陷计算方法。但由于岩体本身以及受采动岩体移动规律的复杂性影响,即煤矿开采导致的岩层移动现象是非线性的,其失稳表现为具有平稳随机过程,而且是多解的;当煤矿开采导致岩层失稳时,系统原有的稳定性遭到破坏,宏观状态具有异常涨落的特点,属于非平稳的随机过程,这时试图直接刻画诸点之间的动力学相互作用,把握瞬间系统内部变化的所有细节与遍历的状态之间的关系,几乎是不可实现的。而且作为复杂性系统的一种独特行为,失稳的发生受多因素的相互作用的影响,因素之间的相干效应以及原有影响因素以外的某一随机因素干扰的异军突起,都有可能产生微妙的变化,经过放大,决定着系统突变最终状态的走向,从而使系统演化问题具有多解性和难以预测性。所以这种方法所用的理论模型很难全面准确地反映岩层和地表移动的规律,不得不进行某种简化,即不再追求其内部细节的动力学过程,仅仅刻画系统的状态、行为、特征的动力学变化。因而在预测大倾角煤层的沉陷时,准确度不高。在有些条件下该方法的预测结果甚至与实测结果相差很大。
理论分析法分为两种:一种是力学研究方法,另一种是数值分析方法。①力学研究方法:上覆岩层的结构问题以及该结构以什么样的形式存在,一直是采矿工作者关注的问题。在研究这个问题的过程中,提出了许多结构假说及理论模型,这些都推动了人们对采场上覆岩层运动规律的认识(邹友峰等,2003)。矿井塌陷的机理是百余年来许多矿业发达国家致力研究的重要理论问题和实际问题,但由于现场观察和测量的困难,再加上矿层和覆岩的成分、结构、构造和物理力学性质变化多端,矿层压力的变化和岩层的移动状况难于详细观测,因而至今尚未形成通用公认的矿山塌陷理论。现今运用较多的理论主要有:俄罗斯的M.M.普罗托吉亚科夫于1907年根据结构力学中的压力曲线理论提出的拱形冒落论和德国人哈元和吉列策尔于1928年补充说明了拱形冒落的假说提出的压力拱假说;由德国的舒尔茨和斯托克提出的悬臂梁 (板)冒落论和冒落岩块碎胀充填论(纪万斌等,1998)。我国学者(钱鸣高院士、李鸿昌等)发展了冒落岩块铰接论,提出的砌体梁平衡说及20世纪80年代后期提出的采场薄板矿压理论(贾喜荣,1997); 谢和平等(2003)提出的矿山岩体损伤力学方法,开拓了“矿山岩体力学研究与应用”新领域研究。②数值分析方法(邹友峰等,2003)是利用力学原理,通过假设、简化将岩体抽象为一定的力学模型,在此基础上建立岩体的基本微分方程,然后根据给定的边界条件,求解微分方程,得到各种问题的应力、应变、位移等未知量。这种方法因其能够考虑岩体的固有属性,适应不同特征的岩体采动沉陷问题,在一定程度上较有效地反映出采动岩体的破坏状态,应用较广泛,也是目前解决岩体复杂条件下开采沉陷问题的常用计算方法。它包括有限元法、边界元法、离散单元法、拉格朗日元法、非连续变形分析等方法。
采空区地表稳定性评价方法都是建立在开采沉陷预测评价研究方法基础上,与评价对象稳定性评价相结合的综合方法。常用采空区地表稳定性评价方法很多,如《工程地质手册》通过力学平衡的分析方法,得出了临界深度的计算公式,用来评价采空区场地建筑的适宜性。概率分析法通过中国开采沉陷研究学者的补充和完善,已经成为采空区稳定性评价方法中使用最广泛的一种。
但是目前的研究中仍然存在诸多的不足之处,例如:①对于时间过程的刻画,现有的研究仍是一种静态的分析,仅是对于采空区地面沉陷某一状态的分析与评价,但采空区覆岩破坏与地面沉陷是一个复杂的随时间和空间变化的四维问题,是空间和时间的连续函数,所以对于采空区地面沉陷的机理研究仍有许多未解决的问题;②由于煤矿山煤层厚度、埋藏深度、上覆岩层的力学性质和厚度不一,地表地形变化大,地面沉陷特征在空间上分布也不相同,但目前的研究多将各参数概化为均一的,无法体现开采沉陷规律在空间上的变化;③对于空间结构的刻画,由于煤矿山地质条件复杂多变,而且大多数煤矿山地面变形监测数据不完整,尤其是中小型煤矿山根本没有地面变形的监测,无论是经验分析方法还是理论分析方法,都在实践中存在很大的局限性。因此,在实际生产中,实用便捷的开采沉陷评价方法的研究,显得十分迫切。
所以,本研究拟以煤矿山的生产时间为线索,从煤矿山开采沉陷的时空发展规律出发,综合分析关于采空区岩层移动与地表变形机理研究已有的假说和理论模型,对煤矿山开采沉陷机理进行分析;针对大峪沟煤矿,对贯穿于煤矿山生产全过程的开采沉陷时空评价方法进行研究,包括开采沉陷风险评估方法、已采空区沉陷现状与地面稳定性评价方法;并根据风险评估、现状评价和稳定性评价结果,提出煤矿山开采沉陷的防治对策。具体研究思路如图3.1所示。
图3.1 研究思路框图
Ⅳ 矿山开采哪些环节可能造成的环境问题
1、排矸石,造成大面积植被破坏
2、卸煤,扬尘破坏空气质量
3、洗煤,水系污染
4、浅层开采,地表沉陷
Ⅵ 中国矿业大学研发的矿山开采沉陷预计系统在生产等值线图时显示不能运行cad是什么原因
没有安装CAD软件
Ⅶ 辽宁工程技术大学土木与交通学院的学院领导
院长:张向东
辽宁工程技术大学岩土工程学科带头人,兼任土木与交通学院院长和岩土工程研究所所长,为辽宁省中青年骨干教师、中国岩石力学与工程学会东北分会理事、中国岩石力学与工程学会地面岩石工程专业委员会委员、中国煤炭学会矿井建设专业委员会委员、辽宁省土木工程学会理事。张向东教授主要从事岩土工程和交通土建方面的教学与科研工作。在科研方面,先后主持或参加国家自然科学基金、辽宁省科学技术基金、辽宁省教育厅科研基金、企业委托项目等37项,申请了两项专利,撰写科技论文80余篇,编写正式出版教材或著作《隧道力学》、《锚杆支护配套技术设计与施工》、《地下工程特殊施工技术》、《工程建设监理概论》和《铁道工程概论》五部。其中,申请的实用新型专利“冻土三轴压力室”荣获省发明三等奖;主持的科研项目“新型充填注浆材料与注浆技术的研究”获市科技进步一等奖、省科技进步三等奖。撰写的论文多次受到不同级别的奖励,其中“软岩立井井壁与流变岩体相互作用实验分析”获世界华人重大学术成果。另外,获省自然科学学术成果一等奖3项、二等奖5项、三等奖3项;市科技进步一等奖6项、二等奖4项。在教学方面,先后为博士研究生、硕士研究生、本专科生讲授16门课程,其中主讲的《土力学与地基基础》被评为省级优质课、主讲的《道路勘测设计》被评为校精品课。指导博士研究生5名,硕士研究生51名。多次被评为优秀教师,于2001年荣获阜新市“十大”优秀青年称号和阜新市“五、一”劳动奖章,并于2005年荣获阜新市劳动模范称号。
院党委书记:刘文生
刘文生(1963-)男,教授,1988年获阜新矿业学院工学硕士学位。防灾减灾工程及防护工程辽宁省重点学科带头人。现任辽宁工程技术大学土木与交通学院党委书记、采矿损害与控制工程研究中心主任、辽宁矿山开采损害技术鉴定中心副主任,兼阜新市采煤沉陷区治理办公室副主任,为中国煤炭学会岩石力学与支护专业委员会委员、中国煤炭学会煤矿开采损害技术鉴定委员会委员、阜新市测绘学会理事。
主要从事矿山开采沉陷灾害机理、预测与控制技术和沉陷灾害防治研究工作,在发展、丰富和完善矿山开采沉陷理论体系,开拓沉陷灾害防治工程实践及实用岩层控制技术的推广应用等方面做出了大量有创建性的工作,并取得了显著的经济、社会及环境效益。2002年被评为辽宁省产学研(1992-2002年)联合工作先进工作者,2003年被辽宁省政府授予辽宁省院校合作工程先进个人,2004年被评为阜新市劳动模范,并颁发阜新五一奖章,同年被评为辽宁省第三批百千万人才工程百人次人选。先后主持和参加完成国家自然科学基金、省自然科学基金、煤炭科学基金、教育部、原煤炭部、省教育厅等具有重大学术价值和技术意义的科研课题21项,其中12项通过省部级鉴定,5项成果达到国际领先和国际先进水平。完成的科研成果有16项获政府科技进步奖励。公开发表学术论文30多篇,出版专著和编著二部,参编煤炭工业《规程》一部。主持完成70余项技术咨询、技术服务与技术鉴定等科技成果转化与推广应用项目,为科技进步和地方经济发展做出了应有贡献,创造了较大的经济效益和社会效益。
副院长:张 彬
张彬1960年生人,辽宁省丹东市人,博士,教授/博士生导师,1982年8月获阜新矿业学院工学学士学位,1989年1月获东北工学院工学硕士学位,2004年6月获辽宁工程技术大学博士学位。兼任土木建筑工程学院副院长,桥梁与隧道工程学科带头人、桥梁与隧道工程研究所所长,辽宁省评标专家。主要从事桥梁与隧道工程学科的教学与科研工作,主要研究方向为桥梁损伤理论与健康监测技术、桥梁结构理论及应用;隧道与地下工程特殊施工的理论与应用等。先后主持完成国家安监总局、辽宁省教育厅科研基金纵向课题及企业委托横向课题20余项,6项通过省部级成果鉴定,其中“桥梁检测评估技术研究”等2项成果获辽宁省科技进步三等奖、2项成果获省级科研成果,1项成果获辽宁省自然科学学术二等奖,阜新市科技进步一等奖2项、二等奖3项。先后为本科生、研究生讲授15门课程,其中两门课被评为校级“优质课”。培养硕士研究生50余人、博士生2人。先后在建筑工程规划与设计、岩土工程界、等各类学术刊物、国际会议发表学术论文80余篇,编著《土木工程CAD技术》、《地下建筑施工》、《煤炭地下气化调控与计算机仿真》等专著及教材9部。
Ⅷ 矿山开采沉陷工程怎么样
你指的不明确,是矿层沉降还是整体沉降或者是矿层采过之后矿层的开采工作面沉降
Ⅸ 露天井工联合开采的研究展望
露天与井工联合开采条件下,岩体移动机制是应力场叠加作用与平衡体的动态扰动破坏过程。因而致使两种采矿方法采动影响范围内的岩体,无论开采时序如何,只要两者间存在着相互扰动作用与应力场的变化,在其影响范围内的岩体将产生变形,且变形量与采掘位置密切相关。整个过程是岩体经历非线性位移变形破坏过程,这一过程发展的各阶段中,岩体的物理力学性质也在不断地演化改变。在此,对露天井工联合开采的主要研究方向展望如下:
(1)结合边坡工程学、开采沉陷学、地质工程学等相关知识,对采动滑坡的机理分析与控制开采方法进行深入的研究,建立露天井工联合开采条件下露天边坡稳定性的合理评价方法。
(2)开展露天井工联合开采条件下边坡岩体是否安全的标准研究。井工与露天联合开采的矿山,特别是相毗邻的地面有建筑设施的矿山,不能仅以未产生滑动作为其安全的判别标准,还要以地面允许的变形值和边坡稳定安全状态标准来确定开采的安全性。在经济效益的衡量标准上也要将地面建筑设施的防护费用考虑进去,否则将会造成不可估量的损失。
(3)对露天井工联合开采条件下岩体变形预测理论的深入研究。建立变形值与采掘量、岩性参数、水文地质条件等影响因素的相关关系,以便对后续开采可能产生的变形值进行预测,从而减少经济损失。
(4)探索非确定性分析方法在露天井工联合开采工程中的适用性。非确定性方法在一般的边坡工程和地下工程中都得到了较广泛的应用,但在露天井工联合开采这类设计边坡和地下工程共同作用状态下的研究尚处于起步阶段。
(5)对露天井工联合开采条件下的到界边坡的可行性、可靠性和经济性重新进行评价,优化出最佳效益的采掘方案与措施。这样既可以保证最大限度地回收矿产资源,又保证经济的合理性。
(6)对现有的监测资料与成果进行系统的研究,以适应同类露天井工联合开采矿区的开采与设计的优化,从而为该领域的技术发展提供理论基础。
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