摘要s针对我国矿产资源开发给相关重大水利工程(2)
2013-10-17 01:15
导读：本次反演分析主要依据的是新集三矿西一采区的实际监测资料。西一采区1997年首采，2000年回采完毕。在每次开采之后及后续的几年内，进行地表移动的观
本次反演分析主要依据的是新集三矿西一采区的实际监测资料。西一采区1997年首采，2000年回采完毕。在每次开采之后及后续的几年内，进行地表移动的观测工作，获得宝贵的监测资料，实测A-A剖面共有1998，2001，2004年3条完整的监测曲线，其中1998，2001年的监测资料都是在开采过程中监测的曲线，可用来反演岩土体的弹塑性力学参数，而2004年的实测资料则是开采4 a后的监测曲线。根据采煤实践经验，若不对其进行再次扰动，开采4 a后岩层和地表变形应基本停止，因此，该条曲线可用来反演矿区上覆岩土体的流变参数。
新集三矿西一采区三维计算模型见图3，实测A_A剖面。本次研究根据淮南理工大学模型试验所采用的参数，参考中国
水利水电科学研究院所建立的岩土体力学参数数据库中的资料及淮南矿区资料，在综合分析的基础上，提出计算参数初始值(见表1)。在进行参数反演时，首先利用FLAC3D中的弹塑性模型和1998，2001年监测曲线对岩土体的弹塑性物理力学参数进行确定，再利用FLAC3D中的流变模型进行确定。本次研究采用最适用于开采沉陷计算的诺顿指数组合模型，其标准彤式为流变参数反演4 煤层开采引发西淝河左大堤变形预测4．1计算模型由于杨村井田范围太大，而西淝河左大堤只在局部穿过杨村井田，为提高计算效率，本次建模西以矿区6线剖面为界，南以断层向南延伸一定距离为界，东以F5断层向东延伸一定距离为界，北以F103断层向北延伸一定距离为界，模型EW长度为10 578 m，SN宽度为6 600 ITI，深度从自地表±0．0～一1 370．0 m，西淝河左大堤从西向东穿过矿区，模型共划分102 600个单元，由于选取计算范围很大，煤层开采对边界位移的影响较小，因此模型底面取固定端约束，侧面上施加横向约束。
（科教范文网http://fw.ΝsΕΑc.com编辑） 4．2弹塑性分析屈服准则采用莫尔一库仑准则，最终值，断层采用实体单元进行模拟。本次研究共进行5个方案的计算：(1)方案1：留设工广煤柱，4．3概率积分法分析本次研究还采用概率积分法对煤层开采引发的地表变形进行计算。概率积分法将岩石移动过程看作是一个随机的过程，并用概率理论证明岩石下沉场可用随机过程的柯尔莫哥洛夫方程式表示。该方法同几何学结合到一起，从几何学角度论证地表移动规律，由于用高斯曲线作为开采的连续影响曲线使其更加严密和符合实际。目前，该方法在国内外应用极为广泛，我国更是将该方法作为《三下规程》
的指定方法。本次计算参数来自《三下规程》，计算结果见图12。西淝河左大堤处地表变形最大值见表3(概率积分法)。
4．4流变分析本次研究还进行流变分析计算，由于流变计算工作量非常大，本次研究只进行方案3(距堤600 m)和方案4(距堤800 m)的计算。西淝河左大堤处地表变形最大值(流变模型)5 采动引发堤体变形破坏控制指标确定煤炭系统多年来一直致力于在水利设施附近进行煤炭资源开采的理论和实践研究，《三下规程》附录三对工业构筑物、技术装置及暖卫工程管网地表(地基)的允许和极限变形值对此进行明确规定。另外，淮南矿务局长期在六方堤下采煸根据现场实测资料分析，六方堤产生裂缝的变形控制指标确定为：水平变形￡=4 mm／m，地表倾斜丁=6mm／m，地表曲率K=0．000 1／m。据调查，六方堤和西淝河左堤的筑堤材料物理、力学性质、施工工艺极为类似L61(见表6)，因此，六方堤堤体变形的控制指标基本适用于西淝河左堤。另外，
中国矿业大学对安徽省淮南市新庄孜矿区淮河大堤老应段堤体进行变形试验研究，得出该土体在拉伸变形达到6～8 mm／m时才会发生破坏。
（科教作文网http://zw.nseAc.com）
水利系统目前对堤体变形破坏控制指标没有明确规定，但工程实践经验表明，对于西淝河左堤这样的I级水工建筑物来讲，堤体内应尽可能不产生拉应力。
综上所述，在已有研究成果和我国40多年淮河下采煤工程实践的基础上，结合筑堤材料性质，本次研究将《三下规程》中的指标作为西淝河左大堤受采动影响的抗变形控制指标，即水平变形￡≤4mm／m、地表倾斜丁≤6 mm]m、曲率半径尺≥104 m。
