山区地下开采地表移动变形分析

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1、山区地下幵采地表移动变形分析张玉根安延伟王永彬闻磊袁维王伟中铁三局集团第二工程有限公司石家庄铁道大学工程力学系石家庄铁道大学土木工程学院摘要：地下开采引起的地表移动变形可对地表建（构）筑物产生损坏，地下开挖地表移动变形分析对地表建（构）筑物的安全评价有着重要的实际应用价值。利用概率积分法推导出山区地表移动变形的数学模型，分析山区地下开采地表移动变形特性，利用该数学模型对K体工程实例进行分析。研究结果表明:地表自然坡坡角不同吋，最大水平拉伸变形不同，随着坡度的增加，最大水平拉伸变形减小;在靠近山脚处水平变形较大，水平移动系数对地表的水平变形影

2、响显著。该数学模型可很好地分析山区地下开采地表移动变形，为矿区地表建（构）筑物的设计和施工提供了可靠的分析方法。关键词：地卜‘开采;地表移动变形;山区;概率积分法;作者简介：张玉根（1973-）,男，高级工程师，主要从事铁道工程方面的研究。E-mail:zhangyugenl@163.com收稿日期：2016-08-07StudyofSurfaceDeformationDuetoUndergroundMininginMountainAreasZhangYugenAnYanweiWangYongbinWenLeiYuanWeiWangWeiT

3、he2ndEngineeringCo.Ltd.，ChinaRailway3rdBureauGroup;MechanicsEngineeringDepartment，ShijiazhuangTiedaoUniversity;SchoolofCivilEngineering，ShijiazhuangTiedaoUniversity;Abstract：Thebuildingsandstructurescouldbedamagedbythesurfacemovementduetoundergroundmining.Theanalysisofgeot

4、echnicaldeformationduetoundergroundminingisveryusefulfordesignandconstructionofthebuiIdings.Themathematicalmodelsforanalysisofsurfacemovementcluetoundergroundmininginmountainareasarcgivenusingprobabilityintegrationmethod.Thismodelcanbeusedforanalysisofsurfacedisplacementan

5、dcangettheoreticalanalysisresults.Theresultsshowthatthemaximumhorizontaltensiledeformationdecreaseswiththeslopeincrease.Horizontaldeformationislargernearthefoothi11s.Themodelcanbeanovelapproachtoevaluatingthedeformationduetoundergroundmininginmountainareas,andcanbeusedford

6、esignandconstructionofsurfacestructuresintheseareas.Keyword：miningengineering;rockdisplacementanddeformation;mountainareas;probabilityintegrationmethod;Received：2016-08-070引言如今，岩层移动变形研宄有了许多新的发展，地下开采引起的地面下沉和移动变形问题也有Y较为成熟的分析方法［1-6］。谭志祥等III在实测资料基础上，通过理论分析获得了下沉系数与采宽的关系式以及水平移动系

7、数、主要影响范围角、拐点偏移距与宽深比的关系式。秋兴国等m采用计算机可视化手段得到了一种用于任意形状采煤工作面开采后地面沉陷变形预测系统。胡海峰等m结合高速公路实例，得出残余变形预测与计算方法。B前，基于概率积分法对矿山开采地表移动变形进行分析是公认的方法，概率积分法被引入到《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》（煤行管字［2000］第81号）（以下简称“三下规程”）中，作为煤矿开采地表移动变形的最主要方法，由于非煤矿山缺乏类似“三下规程”的行业规范，因此非煤矿山开釆地表移动变形计算也普遍借鉴“三下规程”中的概率积分法。随着

8、现代化手段的进步和计算机性能的飞速发展，地下开采岩层移动变形正趋于电算化和可视化发展，但地下开采地表移动变形理论研宄对地表地形因素考虑较少，当研宄对象满足平而应变条件，可以采用二