榆神高速下伏房柱式采空区稳定性评价体系构建与应用

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房柱式采空区受力分析及稳定性评价体系的建立是针对煤炭开采过程中常见问题的研究,特别是在榆神高速公路建设中遇到的下伏采空区治理需求。这项工作以榆神高速公路下的房柱式采空区治理工程为实际案例,通过理论分析和数值模拟的方式,深入探讨了房柱式采空区的力学特性。 房柱式开采模型简化为两个关键部分:一是上覆岩体在重力作用下的下沉,受到两侧岩体的摩擦力抵抗;二是煤柱在开采过程中的承载能力。当开采宽度较小,上覆岩体不会掉落,采空区处于稳定状态;反之,若开采宽度增大,可能导致岩体失稳,引发冒落。通过对比不同开采阶段,分析了煤柱在稳定和不稳定条件下的受力变化,特别是在采空区充分开采时,煤柱将承担大部分上覆岩体重力。 此外,这项研究还着重于建立一套综合稳定性评价体系,包括采空区自身的稳定性、高速公路路基荷载对采空区活动性的影响以及高速公路地表残余下沉的指标。这套体系的目的是为榆神高速公路下伏采空区的治理提供科学的理论依据,确保高速公路的安全运行,并减少地面沉降带来的潜在风险。 作者们结合了现有的煤矿测量规程、相关研究论文,如王清悦和孙孟杰关于矿井巷道贯通测量误差的研究,以及母光勇关于测量误差参数确定的工作,来提升测量的精度和效率,这对于指导实践中的巷道贯通和采空区管理至关重要。 房柱式采空区受力分析与稳定性评价体系的建立不仅涉及地质力学、采矿工程学,还包括测量技术与工程实践的紧密结合,为煤炭开采与基础设施建设之间的协调提供了有力的技术支持。