【摘要】：我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,對于資源的需求日益增加,煤炭作為不可再生資源,在我國能源中具有重要的地位,但隨著大量煤炭資源的開采,老采區(qū)沉陷的土地浪費已成為新的問題,為了緩解土地資源緊張,充分利用老采空區(qū)沉陷土地,研究老采空區(qū)地表新建建筑物的地基穩(wěn)定性是非常必要的。本文以山東古城煤礦11老采空區(qū)地表新建建筑物(體驗樓)為研究背景,運用理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法進(jìn)行研究。根據(jù)煤層采動期間地表實測沉陷數(shù)據(jù)研究了 11采空區(qū)在條帶開采期間的地表變形規(guī)律,使用概率積分法預(yù)測了采區(qū)煤炭資源開采的地表移動變形值。在新建建筑物施工期間,對建筑物附近四周的地表觀測點重新進(jìn)行了監(jiān)測,從觀測點的殘余沉陷數(shù)據(jù)方面分析其地基穩(wěn)定性;使用FLAC 3D模擬不同因素對地表移動與變形規(guī)律影響;在條帶開采數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,施加建筑物荷載,模擬不同的影響因素與地表殘余下沉值的關(guān)系;分析評價了 11老采區(qū)在體驗樓建筑物荷載下的地基穩(wěn)定性。通過研究分析得到以下結(jié)論:(1)收集11采區(qū)條帶開采期間的地表觀測數(shù)據(jù)并處理分析,根據(jù)觀測數(shù)據(jù)反演得到煤炭資源開采的地表巖移參數(shù),使用概率積分法對11021、1 1041工作面條帶開采的地表移動與變形進(jìn)行預(yù)計,取得了較好的預(yù)計效果。通過對地表觀測點在新建建筑物荷載作用下的實測殘余沉陷數(shù)據(jù)的研究分析,可知建筑物附近監(jiān)測點已趨于穩(wěn)定。(2)利用FLAC 3D軟件模擬分析影響條帶開采地表移動變形的因素,得到采寬、留寬、采出率、采深、松散層厚度等對地表移動變形的影響。(3)應(yīng)用FLAC 3D軟件模擬在建筑物荷載作用下地表的殘余變形,得到了荷載位置、荷載大小、采深、松散層厚度、荷載尺寸等因素對地表殘余下沉的影響規(guī)律。(4)通過分析建筑荷載影響深度與彎沉帶高度的關(guān)系,得出體驗樓的建筑荷載不會直接加載到裂隙帶,不會直接引起老采空區(qū)“活化”的結(jié)論。
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU47
【圖文】：

２．１．２交通條件逡逑本礦井所處地理位置得天獨厚，３２７國道橫貫本礦，從古城煤礦西側(cè)有京滬逡逑鐵路通過，村落間有簡單的公路，行車方便。詳見交通位置圖（圖２．１）。逡逑２．１．３自然地理逡逑研宄區(qū)域為沖積平原，高程為＋５１ｍ？５６ｍ，地勢西低東高，除高程相對變逡逑化較大的泗河和河堤外，其余地方地勢平坦。逡逑礦井流經(jīng)的河流有泗河和沂河，泗河為全年性河流，長１４２ｋｍ，洪峰期流逡逑量為４０２０ｍ３／ｓ；沂河洪峰期流量達(dá)到４４５ｍ３／ｓ。逡逑■新驛煤礦逡逑ｉ邋Ｊ邐壬銓上：）：逡逑效＾邋■單家村煤＜逡逑美賤，、邐Ｉ邋Ｌ逡逑sE佭ｆ邋■邐％邐星村１ｉｒ}0逡逑＇邋楊莊煤礦邐＼邐．邐ｈ逡逑于灔屯ｙ邐興隆莊煤礦■邋＼西程巧邋！逡逑：■■楊村財＼邐／逡逑－■／邐ＳＫ邋y邋危埽蓿璿z？邋ｊ逡逑夢邋／邐；；邋＊邋鐮ｍ－ＢＢ．邋個逡逑圖２．１交通位置圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｔｈｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｒａｆｆｉｃ邋ｐｏｓｉｔｉｏｎ逡逑６逡逑

２０１３年８月興隆寺進(jìn)行大規(guī)模重建，在１１０２１、１１０４１工作面的地表沉陷區(qū)逡逑范圍內(nèi)修建了大量的建筑物，其核心建筑為１５層的體驗樓以及樓上面９９米高逡逑的地標(biāo)性建筑合十塔，屬于大型建筑物，如圖２．２所不。逡逑Ｉ邐｜逡逑圖２．２古城煤礦１丨老采空區(qū)上方建筑物概況圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｏｖｅｒｖｉｅｗ邋ｏｆ邋ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ邋ａｂｏｖｅ邋１１邋ｏｌｄ邋ｇｏａｆ邋ｉｎ邋Ｇｕｃｈｅｎｇ邋Ｃｏａｌ邋Ｍｉｎｅ逡逑９逡逑

１１０２１、１１０４１工作面地表布設(shè)了兩條觀測線，一條走向觀測線南北線１，逡逑長約１５００ｍ，布設(shè)觀測點２７個，一條傾向觀測線東西線２，長約１２００ｍ，布設(shè)逡逑觀測點２７個，如圖３．１所示。逡逑圖３．１地表觀測站布設(shè)圖逡逑Ｆｉｇ．邋３．１邋ｔｈｅ邋ｌａｙｏｕｔ邋ｏｆ邋ａ邋ｓｕｒｆａｃｅ邋ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ邋ｓｔａｔｉｏｎ逡逑１０逡逑

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本文編號：2796590