一种急倾斜特厚煤层老采空区残余变形预计方法技术

本发明专利技术公开了一种急倾斜特厚煤层老采空区残余变形的预计方法，包括：首先对急倾斜特厚煤层老采空区残余变形机理进行分析，然后分析急倾斜特厚煤层的开采影响传播规律，采用变化的开采影响传播角描述岩层移动的特殊形式，对传统概率积分法理论模型中参数进行修正，建立基于开采影响传播角变化的开采沉陷预计模型，然后结合等效开采厚度思想运用matlab编程构建残余移动变形预计模型，引入Kelvin模型，分析老采空区蠕变特性，构造残余沉降动态预测函数，实现残余沉降的动态分析。本发明专利技术的有益效果：提供一种针对急倾斜特厚煤层采空区塌落稳定后在外力影响下老采空区进一步活化产生的残余变形确定方法，也可应用于老采空区上方新建建筑的地基稳定性评价中。

Prediction method for residual deformation of old goaf in steep and very thick seam

The invention discloses a steep prediction method, thick coal seam goaf residual deformation include: firstly, steep thick seam mined goaf residual deformation mechanism is analyzed, and then analysis the law of mining steeply inclined thick coal seam propagation, influence propagation by changing angles to describe the special form of rock the move, on the traditional parameters of probability integral method in the theoretical model is modified based on the influence propagation angle of mining subsidence prediction model, and then combined with the equivalent mining thickness using MATLAB programming thought construction residual movement deformation prediction model, the introduction of Kelvin model, analysis of the creep characteristics of old goaf mining, tectonic dynamic residual subsidence prediction function. The dynamic analysis of residual subsidence. The beneficial effect of the invention to provide a method for determining the residual deformation of steeply inclined thick coal seam Goaf Collapse after stability under the influence of the external force of the goaf further activated to produce, but also can be applied to the evaluation of foundation stability over old goaf in new buildings.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩土工程研究领域，具体涉及一种急倾斜特厚煤层老采空区残余变形预计方法。
技术介绍
近些年来，随着我国城市轨道交通的飞速发展以及矿区建设步伐的不断加快，一些新建地铁线路不可避免地要穿越老采空区塌陷区。这些塌陷的采空区虽然已经历长期的自然压实，但采空区塌陷后仍然存在着破碎岩体空隙等不密实等现象，此时在外界环境的影响下破碎岩体中已形成的相对应力平衡状态就有可能被打破，从而产生塌陷区及其上覆岩体的再次移动和变形，进而使塌陷后的采空区上方产生较大的残余移动变形使地铁结构发生破坏，因此老采空区上方地表残余沉降和变形预测是老采空区上方修建地铁结构的关键。然而，既有研究或是针对长壁开采的薄水平煤层或是缓倾斜煤层残余变形的研究。一般来讲，将煤层倾角大于45°、厚度大于30m的煤层称之为急倾斜特厚煤层。目前还未有完整的针对急倾斜特厚煤层老采空区的残余变形预测的研究。概率积分法是基于水平层状矿体的开采沉陷预计模型，以岩体各向同性或水平各向同性为基础，目前已被广泛应用于水平或缓倾斜煤层开挖引起的地表沉降研究中，但这些研究是以传统的随机介质理论为基础，定性描述从采空区到上覆岩体的传播途径(在岩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种急倾斜特厚煤层老采空区残余变形预计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)建立急倾斜特厚煤层水平分段单元开采地表下沉模型，因为水平任意开采单元影响传播角为则用开采影响传播系数表示水平任意单元开采影响传播角为单元开采下沉盆地的表达式为其中，We(x，z)为单元开采引起(x，z)点的沉降值；rz为覆岩距工作面深度为z位置的下沉盆地主要影响半径；则对于整个单元厚度的煤层开采，横坐标为s的地表点A的下沉值Wu(s)为0～1范围内各单元开采引起的下沉值之和，即为若分层开采厚度为m，则横坐标为s的地表点A的下沉值W(s)为(2)当老采空区垮落区活化后，若所有破碎岩体空隙均被充分压实，则单层开采引起的地表...

【技术特征摘要】
1.一种急倾斜特厚煤层老采空区残余变形预计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)建立急倾斜特厚煤层水平分段单元开采地表下沉模型，因为水平任意开采单元影响传播角为则用开采影响传播系数表示水平任意单元开采影响传播角为单元开采下沉盆地的表达式为其中，We(x，z)为单元开采引起(x，z)点的沉降值；rz为覆岩距工作面深度为z位置的下沉盆地主要影响半径；则对于整个单元厚度的煤层开采，横坐标为s的地表点A的下沉值Wu(s)为0～1范围内各单元开采引起的下沉值之和，即为若分层开采厚度为m，则横坐标为s的地表点A的下沉值W(s)为(2)当老采空区垮落区活化后，若所有破碎岩体空隙均被充分压实，则单层开采引起的地表最大沉降值不会超过采厚m(包括残余下沉值)，即极限下沉系数取为1，则残余下沉等效开采厚度m为m′＝m(1-q)，即可得到老采空区垮落区对应等效开采厚度引起的残余沉降为：残余倾斜...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙礼超，马伊磊，徐红，黄昌富，田书广，丁银平，郭道根，李永明，刘宝玉，
申请(专利权)人：乌鲁木齐城市轨道集团有限公司，中铁十六局集团地铁工程有限公司，北京科技大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65