高等级公路采动破坏特征与变形预计方法

发布时间：2018-04-14 06:43

  本文选题：高等级公路 + 开采沉陷　； 参考：《中国矿业大学》2017年硕士论文

【摘要】：高等级公路是煤矿区的重要基础设施,许多矿区面临高等级公路下压煤开采的问题,准确预计和评估采动变形对高等级公路的影响是进行高等级公路下采煤的前提。本文以南屯矿区新邹济公路下采煤问题为研究对象,采用现场实测、理论分析和模拟研究手段,研究了采动影响下公路移动变形和破坏特征、采动区公路地表与路面变形关系、采动区公路变形破坏过程,建立了采动区公路变形预计方法,并编程实现。论文研究取得如下成果:(1)地表移动与变形传递至路基、路面,引起公路路面产生下沉、水平移动、倾斜、水平变形等,改变了公路的几何结构特征;当路面移动与变形值超过限值时,在拉伸区引起裂缝,在压缩区产生路面隆起、路缘石破碎,路面破坏改变了路面的连续性,路面不平整度显著增加,严重威胁了公路的安全运行。实测结果表明,路面下沉值达到21mm,倾斜变形为0.73mm/m时,路面产生裂缝;压缩变形达到1.8mm/m时,路面产生隆起。(2)针对邹济公路这种柔性路面,在公路路面不产生隆起时,路面和对应地表的移动变形基本一致,采动影响下路面的下沉要滞后于对应地表下沉,路面水平移动要大于地表水平移动值,路面和地表之间并没有显著的离层发育。可以通过预计地表的移动变形值来替代对应位置处路面的移动与变形值。(3)针对公路动态变形预计精度低的问题,结合公路下采煤需要进行变形监测这一有利条件,提出了一种不断融入实测数据的高精度开采沉陷动态预计模型;针对预计模型中常用的矩形剖分方式对不规则工作面适应度较差的问题,开发了基于三角形剖分方法的预计程序。案例分析结果表明,融合实测数据的开采沉陷动态预测模型预计地表最大下沉点的相对误差优于6%。
[Abstract]:High-grade highway is an important infrastructure in coal mining area. Many mining areas are faced with the problem of coal mining under high-grade highway. Accurate prediction and evaluation of the influence of mining deformation on high-grade highway is the premise of mining under high-grade highway.This paper takes the coal mining problem under Xinzou Jigong Road in Nantun Mining area as the research object, and studies the characteristics of highway movement deformation and destruction under the influence of mining, and the relationship between road surface deformation and pavement deformation under the influence of mining movement by field measurement, theoretical analysis and simulation research.In the process of highway deformation and failure in mining area, the method of highway deformation prediction in mining area is established and realized by programming.In this paper, the following results are obtained: 1) the surface movement and deformation are transferred to the roadbed, pavement, causing the road surface to sink, horizontal movement, tilt, horizontal deformation and so on, which changes the geometric structure characteristics of the highway;When the value of pavement movement and deformation exceeds the limit value, cracks are caused in the stretch zone, the road surface bulges are produced in the compression area, the road edge stone is broken, the pavement damage changes the continuity of the road surface, and the road surface irregularity increases significantly.It is a serious threat to the safe operation of the highway.The measured results show that when the pavement subsidence value is 21 mm, when the slope deformation is 0.73mm/m, the pavement cracks occur, and when the compression deformation reaches 1.8mm/m, the road surface produces a bulge. (2) for the flexible road surface of Zou Ji Gong Road, when the road surface does not have a bulge,The movement and deformation of the pavement and the corresponding surface are basically the same, the subsidence of the road surface under the influence of mining is lagging behind the corresponding surface subsidence, the horizontal movement of the road surface is larger than the value of the horizontal movement of the surface, and there is no significant development of the separated layer between the road surface and the surface.In order to solve the problem of low prediction precision of dynamic deformation of highway, we can substitute the displacement and deformation value of pavement at the corresponding position by predicting the moving deformation value of the ground surface, and combine with the favorable condition that coal mining needs to monitor the deformation under the highway.A dynamic prediction model of high precision mining subsidence is put forward, which is continuously integrated with the measured data, and the problem of poor fitness for irregular working face is pointed out in the rectangular subdivision method commonly used in the prediction model.A prediction program based on triangulation is developed.The result of case analysis shows that the relative error of the prediction model of mining subsidence dynamic prediction based on the fusion of measured data is better than that of 6 percent.
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD325;U418

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本文编号：1748194