專利名稱：一種采空區(qū)上新建鐵路地基穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于采煤塌陷技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種采空區(qū)上新建鐵路地基穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
潞安礦區(qū)是我國重要的煤炭資源生產(chǎn)基地，近年來，隨著煤炭及相其關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，礦區(qū)的交通運(yùn)輸壓力日趨明顯，已影響到企業(yè)的正常發(fā)展。而礦區(qū)內(nèi)采空(動(dòng))區(qū)密布，給礦區(qū)鐵路的建設(shè)帶來難題，嚴(yán)重制約了礦區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。潞安礦區(qū)屬于沁水煤田，現(xiàn)主采二疊系山西組3#厚煤層，上覆地層以砂巖、泥巖、 砂質(zhì)泥巖及第四系黃土層組成，覆巖中硬。現(xiàn)主要采煤方法有分層綜采和綜采放頂煤一次采全厚，開采強(qiáng)度高，推進(jìn)速度快，這種情況下勢(shì)必造成覆巖破壞劇烈，垮落斷裂帶異常發(fā)育，給地表新建鐵路的安全運(yùn)行帶來隱患。因此只有在分析覆巖結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確預(yù)計(jì)不同開采方法煤層采后垮落斷裂帶發(fā)育高度和地面荷載影響深度，才能科學(xué)分析采空區(qū)地基的穩(wěn)定性。在采空區(qū)上新建鐵路時(shí)，必須考慮地基的穩(wěn)定性，以確保鐵路的正常安全運(yùn)行。在 《鐵路工程地質(zhì)手冊(cè)》中提出了安全開采深度的計(jì)算方法，其公式為H = K · M式中H——安全開采深度(m)；K——安全系數(shù)，K值可參考表1 ；M——礦層采出厚度(m)。計(jì)算安全開采深度K值表表權(quán)利要求
1.一種采空區(qū)上新建鐵路地基穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于該方法包括采空區(qū)地基穩(wěn)定性分析，路基殘余沉陷變形和采動(dòng)影響評(píng)價(jià)三部分組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采空區(qū)上新建鐵路地基穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述的采空區(qū)地基穩(wěn)定性分析包括1)垮落斷裂帶高度的計(jì)算采用地面打鉆施工，根據(jù)鉆進(jìn)過程中上下鉆動(dòng)水位、沖洗液消耗量及相關(guān)層段的注水試驗(yàn)結(jié)果確定垮落裂縫帶高度，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行垮落斷裂帶的發(fā)育發(fā)育規(guī)律分析。例如潞安集團(tuán)王莊礦落斷裂帶的發(fā)育高度與初采煤層(或第一分層)一次采厚成正比，與開采分層數(shù)的平方根成反比，計(jì)算公式如下
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采空區(qū)上新建鐵路地基穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述的路基殘余沉陷變形包括根據(jù)地基穩(wěn)定性分析結(jié)果，采用概率積分法進(jìn)行地表及路基殘余沉陷變形預(yù)計(jì)。對(duì)于地基穩(wěn)定的采空區(qū)，僅考慮地表殘余沉陷變形即可；對(duì)于未穩(wěn)定的采空區(qū)，根據(jù)開采工藝、開采方法，計(jì)算地基受擾動(dòng)而活化情況下的地表沉陷變形值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采空區(qū)上新建鐵路地基穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述的采動(dòng)影響評(píng)價(jià)包括根據(jù)路基殘余沉陷變形結(jié)果，進(jìn)一步分析地基沉降值和沉降速度，結(jié)合列車運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行路基維修保障性分析，提出相應(yīng)的保護(hù)技術(shù)措施。
全文摘要
本發(fā)明屬于采煤塌陷技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種采空區(qū)上新建鐵路地基穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)方法。該方法包括采空區(qū)地基穩(wěn)定性分析，路基殘余沉陷變形和采動(dòng)影響評(píng)價(jià)三部分組成。與《鐵路地質(zhì)工程手冊(cè)》中推薦的計(jì)算方法相比，本發(fā)明更適合各種地質(zhì)采礦條件下不同開采方法、開采工藝的地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，充分考慮了煤層上覆地層的破壞特點(diǎn)和地表荷載影響深度，本發(fā)明適用于不同地質(zhì)采礦條件下不同開采方法、開采工藝的地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，適用范圍廣，評(píng)價(jià)結(jié)果合理、可靠，對(duì)潞安礦區(qū)及其他礦區(qū)開展采空區(qū)新建鐵路的地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)具有很好的借鑒意義。對(duì)加快礦區(qū)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，緩解礦區(qū)可利用土地日趨減少的問題，促進(jìn)礦區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
文檔編號(hào)E02D1/00GK102330423SQ20111020329
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者崔振清, 滕永海, 謝建軍, 鄭志剛, 陳紅春 申請(qǐng)人:山西潞安礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司, 煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院