采煤沉陷对地表建筑群影响的FLAC3D模拟研究_中国煤炭行业知识服务平台

采煤沉陷对地表建筑群影响的FLAC3D模拟研究

作者

宗翔樊欣
单位

安徽理工大学土木建筑学院
摘要

为研究煤炭开采过程中地表沉降规律及对邻近建筑群的影响，以潘一矿1551(1)工作面为研究对象，利用FLAC3D有限差分软件建立三维数值模型，沿煤层走向每开挖50m计算29步的方式对11-2煤层进行了模拟开采，分析了分别推进350m、700m、1 050m、1 450m的开采进尺条件下的地表移动规律，并在模型的表面沿建筑群的外围四周布置6个监测点来监测该建筑群的位移值，得到了采空区的地表移动、变形规律和对邻近建筑群的破坏规律并结合建筑群的破坏特征进行综合对比分析。研究结果表明：煤炭开采后位于采空区上部形成椭圆形的沉降盆地，其地表最大下沉量为65cm,地表移动及变形对建筑群产生拉裂、沉降、倾斜的典型损坏，建筑群的损坏与煤炭开采具有高度的相关性，研究结果可为建筑物下采煤沉陷的预测和维修及加固提供科学的依据。
关键词

煤炭开采FLAC3D有限差分地表沉降沉降盆地
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目(51674006)；
文章目录

1 工程背景
2 模型建立
2.1 模型参数
2.2 力学模型
2.3 几何模型
3 数值模拟计算结果分析
3.1 煤层垂直位移变化规律分析
3.2 地表下沉盆地的形态分析
3.3 建筑群水平和垂直位移变化规律
4 建筑群破坏与地表变形的关系
4.1 建筑物破坏特征
1)房屋拉裂破坏
2)房屋沉降破坏
3)房屋倾斜破坏
4.2 建筑群破坏与地表变形的关系
5 结论与展望
引用格式

宗翔,樊欣.采煤沉陷对地表建筑群影响的FLAC3D模拟研究[J].安徽理工大学学报(自然科学版),2022,42(04):7-14.