地下开采引起的地表移动变形分析

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1、地下开采引起的地表移动变形分析摘要山东省莱芜市小官庄铁矿由于长期的地下开采，地下已经形成一定范围的采空区，引起了地表的下沉和变形，对地上一定范围内的构筑物及人的安全造成了影响。为了有效地减少和防止灾害的发生,准确地预测出地下开采引起的地表沉降值和水平变形值，采用了双曲正切函数和随机介质理论进行了计算分析，并与实测沉降数据进行了对比，确定Y适用于该地层的正确参数，为今后开采过程中及开采完成后，对地表的影响范围、沉降及水平变形的预测提供了可靠的保证。本文采集自网络，本站不保证该信息的准确性、真实性、完整性等，仅供学习和研究使用，文

2、中立场与本网站无关，版权和著作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除已转载的信息。关键词地下开挖双曲正切函数法随机介质理论地表移动变形AbstractDuotothelongtermundergroundmining,theundergroundofXiaoguanzhuangIronMineinLaiwuCity,ShandongProvincehasformedacertainrangeofgoaf,whichcausedthesurfacesubsidenceanddeformationandposeda

3、threattothesurfacebuildingandpeopleinalargearea.Inordertoreduceandpreventanycaseofdisasterwithaccuratedata,thehyperbolictangentfunctionmodelandthestochasticmediumtheoryareadoptedtomakestatisticalanalysisofsurfacesubsidencevalueandtheleveldeformationvalue.Comparedwit

4、hthefielddata，thecorrectparameterscanbesettledwhichprovidesaguaranteeforthepredictionofinfluenceonrangeofsubsidenceanddeformationduringtheprocessorintheaftermathofmining.Keywordsundergroundmining；hyperbolictangentfunction；stochasticmediumtheory；groundmovementanddefo

5、rmation0引言近几十年来，随着勘探技术的不断发展与进步，在全国范围内地下开采工程越来越多，其开采的技术与方法也越来成熟。但是，对于地下幵采工程而言，无论采用什么样的方法进行采矿，开采完成后势必会形成一定范围内的采空区。同时，不管采用什么样的加固处理方法，采空区上覆岩体及地表都要发生移动和变形。因此，为了研究地表的移动变形，国内外学者做了大量的实验和研究工作，创造出了许多能够解决实际工程问题的存价值的成果。在实际工程中，用于分析地下开挖引起地表移动变形的方法有很多，如弹、塑性连续介质法、随机介质理论法一概率积分法、统计类比

6、法（影响函数法、剖面函数法和典型曲线法）、损伤力学法等。这些方法己成功地用于分析不同类型矿山开采地表移动分析。栾元重，贾维花应用弹塑性力学理论及右限元力学变形理论研究了后冲积层下开采地表移动的机理；①彭建兵，孙萍等根据随机介质理论，对中国丙部黄土地区的暗穴进行了模型概化，分析了其对地表造成的不均匀沉降及影响范围；②刘宝琛，张家生介绍预计近地表地下工程幵挖引起地表移动及变形的随机介质方法，详细探讨了二维与三维地表沉降的随机介质方法，并对照一些工程实例，给出了计算机计算结果与实测值的比较。③为了对软岩地层条件下地表移动和变形进行研

7、究分析，本文采用了剖面函数法中双曲函数法和随机介质理论进行验证和比较，确定出适合此类矿区的比较准确的参数，为矿层的开采提供了基础保障。1理论计算模型1.1双曲正切函数模型地表沉降计算表达式为2工程实例分析2.1工程背景简介山东省莱芜市小官庄铁矿地质条件比较特殊，地表以下400m厚的地层都属于软岩，该矿于1985年投产。由于采用无底柱分段崩落法进行开采，所以造成了大范围的地表移动变形。根据地表移动观测结果看，地表最大下沉值已超过10m。该矿正处于第二期开采过程中，后续还有第三期开采工程。随着开采的延续，地表的下沉和移动也会不停地

8、增加。④因此，为了保证安全生产，确定出地表的移动变形的最大值及范围是尤为重要的。2.2理论预计分析小官庄铁矿东区开采深度为518m，矿层厚度为40m，开采长度约为260m。地表南北观测线上布有多个观测点。利用上述理论计算模型对其进行具体计算分析，根据实测资料统计分析，初步确定