概率积分法在煤矿采空区地表变形动态评价中的应用

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1、第27卷第1期西安科技大学学报Vol.27No112007年3月JOURNALOFXI’ANUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYMar12007文章编号:1672-9315(2007)01-0039-04概率积分法在煤矿采空区地表变形动态评价中的应用杨梅忠,任秀芳,于远祥(西安科技大学地质与环境工程系陕西西安710054)摘要:开采沉陷是由于煤矿地下煤层的开采导致的一种主要的地质灾害类型,对土地的破坏非常严重。由于目前我国土地资源的日益紧张,在开采沉陷区修建建筑物成为发展方向,所以研究开采沉陷造成的地表变形,并对其稳定性进行评价,具

2、有非常重要的意义。本论文应用概率积分法对肥城曹庄煤矿造成的地表变形稳定性进行了评价,取得了良好的效果。关键词:开采沉陷;地表变形;概率积分法中图分类号:P694文献标识码:AApplicationofprobabilityintegrationtodanamicappraisalofsurfacedistortionincoaldepletionregionYANGMei2zhong,RENXiu2fang,YUYuan2xiang(Dept.ofGeologyandEnvironmentengineering,Xi’anuniversityofScience

3、andTechnology,Xi’an710054,China)Abstract:Theminingsettlementisoneofthemaingeologicaldisasterwhichcausedbyminingcoalbedintheundergound,andthelandwasdestructedseriously.China’slandresourceistightdaybyday,andconstructthebuildingsinminingsettlementareashasbecomedaconception,sotheresearc

4、honthesur2facedistortion,andthestabilityappraisal,isverysignificant.WeusetheprobabilityintegrationtogiveanappraisalforthesurfacedistortionstabilityofFeichengCaozhuangcoalmine,andhasobtainedagoodeffect.Keywords:miningsettlement;surfacedistortion;probabilityintegration0引言开采沉陷是煤矿开采引发的一

5、种主要地质灾害类型,对矿区环境的破坏(尤以对土地的破坏)非常严重,随着我国土地资源的日益紧张,充分利用它们是形势发展的必然。目前各矿区对开采沉陷区土地资源利用的主要方法是复垦。因此研究评价采空区是否稳沉,以及开采多长时间后达到稳沉,对其土地资源的合理利用具有重要的科学意义。开采沉陷是一个时间和空间的变形过程,随时间推移,采空区逐渐趋于稳定;从空间上来说,煤矿采空塌陷与煤层厚度、倾角、采深、采厚、上覆岩层性质及开采方式等有密[1]切关系。在肥城曹庄矿区开采沉陷稳定性评价中应用概率积分法对其地表变形的动态预测评价作了研究取得了较好的效果。收搞日期:2006-01-

6、11基金项目:国家自然科学基金(40472104)作者简介:杨梅忠(1957-),男,山东省齐河人,教授,主要从事地质工程、地质灾害与防治等的教学与科研1©1994-2011ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net40西安科技大学学报2007年1概率积分法由于开采沉陷变形预计的重要性,人们进行了大量的研究工作形成了诸如模糊数学、灰色系统模型、神经网络、时间序列分析法等各种各样的预计方法。概率积分法的基础是随机介质理论,是由波兰学者李特威

7、尼申于50年代引入岩层移动研究,后由我国学者刘宝琛,廖国华等发展为概率积分法,近30年来该理论成功的解决了地表移动空间问题、覆岩移动预计问题及露天开采移动预计问题。1.1概率积分法的原理[2]作为开采沉陷的研究主体,岩体可以用两种完全不同的介质模型来模拟:一种是连续介质模型,一种是非连续介质模型。前者认为:在移动过程中,介质始终保持其连续性,介质单元之间的联系关系保持不变;后者认为:在移动过程中,介质的连续性受到破坏,介质单元之间原有的联系关系发生变化,单元互相分离并发生相对运动。由于岩体中有一系列原生的和开采引起的裂隙面和其他非连续面,所以用非连续介质模型研

8、究开采沉陷问题是适当的。J.李特威尼申