采煤沉陷区回填建工业厂房可行性研究

发布时间：2020-07-21 23:36

【摘要】：煤炭的开采不可避免的会带来一系列灾害问题,给自然环境和人们的生活造成诸多消极影响,如房屋墙壁出现裂纹、田地局部沉陷并出现积水、煤矸石大量占地并污染环境、空气粉尘较多等等问题。近年来,随着我国各行各业的飞速迅猛发展,加之“第一个一百年”的临近,各地将大量修建公共基础设施,大面积土地将得到使用,人多地少的矛盾成为发展道路上的拦路石,因此,必须充分利用各种土地资源为发展提供动力支持。为此,本文以宁国市港口矿区为工程研究背景,分析研究了采煤沉陷治理区建工业厂房的可行性、煤矸石粉煤灰混合料回填地基的稳定性,从而将煤矿开采导致的荒废土地重新利用起来,实现土地资源的可持续发展。本文首先利用概率积分法建立数学模型,对治理区地表移动变形进行预计,结果表明:治理区域均位于10mm下沉等值线范围之外,未来其地表也将不会出现下沉,因此采煤沉陷区具备了建工业厂房的前提条件。为了防止沉陷区地下深部溶洞对工业厂房可靠性和安全性的影响,利用三极电法测深技术对沉陷区进行探测,探测报告表明:在该范围内,采空区进行地基回填加固后,将不会出现地表不均匀沉降,修建厂房具有足够的合理性和可靠性。并从理论上对港口矿区采煤沉陷区上建工业厂房的稳定性进行了分析,得出沉陷区建工业厂房理论上是安全可靠的,且具有稳定性和可行性。然后对回填材料煤矸石和粉煤灰进行了相关试验,分别从物理化学和力学等特性方面分析了两者作为回填材料的工程应用性,试验结果表明两者的各项指标均满足规范规定的限值,如煤矸石CBR值、煤矸石烧失量、粉煤灰烧失量、粉煤灰细度等,两者适合作为工业厂房地基的回填材料。为了分析煤矸石粉煤灰混合料回填地基的整体稳定性和承载力,利用数值分析软件FLAC3D根据实际工程情况对不同荷载作用下的应力应变及沉降规律分别进行了分析模拟结果表明:模型在不同载荷作用下均未出现失稳破坏,且在1000kN最大集中荷载作用下,最大沉降量仅为77.839mm,远远小于规范规定的120mm要求,足以证明此地基具有足够的承载力和稳定性。最后,借鉴煤矸石回填公路路基的成功经验,提出利用煤矸石粉煤灰混合料回填建筑地基的施工工艺,以达到科学高效指导工程施工的作用。
【学位授予单位】：安徽建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD327;TU745
【图文】：

特征图,闭坑,港口,井口

图 1- 1 闭坑后港口矿区井口图 1- 2 矿区采煤沉陷区内塌陷土洞特征图 1- 3 居民房屋损坏图图 1- 4 港口矿区存放的煤矸石近些年，随着生态文明建设的不断进行，全国各地越来越重视环境污染治理问题为了解决矿区煤矿开采引起的环境问题，安徽省宁国市积极响应国家建设社会主义态文明和构建和谐社会的号召，提出将采煤沉陷区的土地再利用起来，并利用煤矸

特征图,沉陷区,港口,生态文明建设

居民,房屋,煤矸石,回填材料

图 1- 3 居民房屋损坏图图 1- 4 港口矿区存放的煤矸石近些年，随着生态文明建设的不断进行，全国各地越来越重视环境污染治理问题为了解决矿区煤矿开采引起的环境问题，安徽省宁国市积极响应国家建设社会主义态文明和构建和谐社会的号召，提出将采煤沉陷区的土地再利用起来，并利用煤矸作为地基回填材料，建成工业厂房的想法，努力寻求解决宁国市土地和环境问题的法。建设工业厂房并非易事，需要解决一系列问题，如采煤沉陷区用煤矸石回填是具有可行性，煤矸石回填的地基能否具有足够的承载力满足厂房上作用的荷载，煤石回填的施工工艺如何，用煤矸石回填的地基建设的工业厂房是否具有可靠性等等题。近些年，我国利用煤矸石回填公路路基的研究取得了一些发展，也出现了不少成功案例，而选择煤矸石作为建筑物地基回填材料的工程案例少之又少，研究也处起步阶段不够成熟。利用煤矸石既可以缓解我国部分资源匮乏的问题，还可以解决地紧张和环境污染等现实问题[3]，因此，开展煤矸石作为建筑地基回填材料的研究有较大的研究价值。

【相似文献】