新疆乌市某急倾斜煤层老采空区场地稳定性分析

摘要

煤炭的地下开采,使其上方覆盖岩层失去支撑,岩体内部的原有应力平衡状态受到破坏,引起岩体内应力重新分布,使采空区围岩的移动、变形直至破坏。当采空区面积达到一定的范围后,引起采空区上方地表产生移动和变形,地表的移动与变形严重影响采空区上部建筑物地基,导致了建筑物出现移动、变形,甚至破坏的现象。煤炭开采对地面建筑物造成的有害影响时有发生,给人民财产和生命安全造成很大威胁,因此对采空区上部建筑物地基稳定性进行深入、系统的研究显得尤为重要。
　　本论文依托新疆乌鲁木齐市急倾斜煤层老采空区的具体数据和资料,深入了解和掌握研究采空区围岩移动破坏基本规律、采空区上方地表移动与变形的基本规律和地表破坏基本特征、采空区破裂岩体物理力学特征等理论基础。
　　在分析急倾斜煤层采空区塌陷的力学性质的基础上,将不同的建筑物性质概化为不同的新增荷载,以急倾斜煤层采空区的地质条件为原型条件,借助于FLAC3D软件进行数值模拟计算。数值模拟试验分为四个部分:第一部分模拟开采沉陷过程,系统分析在多层开采条件下,采动覆岩的移动和破坏规律以及地表移动变形规律;第二部分在拟建场地的不同位置施加不同荷载,模拟建筑荷载作用下拟建场地的稳定性。第三部分在拟建建筑区施加均布荷载,模拟建筑物荷载作用下老采空区上方覆岩的“活化”变形及对拟建场地的影响;第四部分对二十年后拟建场地的稳定性进行评价。为采空区地表的利用和建筑物的安全提供理论依据和必要的建议。

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1绪论

1.1选题背景

1.2研究意义

1.3国内外研究现状及存在问题

1.4研究内容

1.5研究方法

1.6技术路线

2工程概况与工程地质条件

2.1自然地理环境

2.2工程地质条件

2.3采空区工程地质

2.4本章小结

3采空区覆岩移动破坏影响因素及地表移动与变形的基本规律

3.1采空区上覆岩层分带

3.2采空区地基稳定性影响因素

3.3急倾斜煤采空区特征

3.4本章小结

4拟建场地稳定性及适宜性分析

4.1场地稳定性分析

4.2危险性评价分区

4.3场地对拟建工程危害程度评价

4.4拟建场地的适宜性评价

4.5防治措施建议

4.6本章小结

5采空区塌陷过程的数值模拟分析

5.1数值模拟软件介绍

5.2数值模拟方案设计

5.3模拟计算分析

5.4本章小结

6采空区对建筑物地表影响的数值模拟分析

6.1概述

6.2数值模拟方案设计

6.3本章小结

7采空区对拟建建筑物地表影响的数值模拟分析

7.1数值模拟方案设计

7.2模拟计算分析

7.3本章小结

8结论

8.1结论

8.2展望

致谢

参考文献

附录