濟(jì)三煤礦松散層多孔低壓注水過程中地層沉降研究.pdf

1、隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,地下工程的數(shù)量日益增大、規(guī)模不斷擴(kuò)張,由此而引發(fā)的地表沉降越來越明顯,我國(guó)許多城市、地區(qū)由于地表沉降而引起了諸多問題。我國(guó)的華東地區(qū)普遍分布著深厚的新生界松散含水地層,該區(qū)域的礦區(qū)新生界松散層下含水層由于開采而導(dǎo)致水的流失,因而地層的有效應(yīng)力增加,含水層產(chǎn)生壓縮變形,引起的地層沉降造成了立井井壁的破壞。為了改善這種狀況,對(duì)失水層位注水補(bǔ)充流失的水,并利用先進(jìn)的光纖光柵監(jiān)測(cè)技術(shù)來監(jiān)測(cè)地層的沉降,掌握并預(yù)測(cè)其沉降

2、狀態(tài)與沉降規(guī)律。
　　基于這種情況,從理論上分析了松散層失水變形的特性,改進(jìn)了松散層失水沉降的計(jì)算方法,建立了水位降、應(yīng)變與地層壓縮量之間的關(guān)系公式,為更準(zhǔn)確的計(jì)算沉降量提供了較好的理論依據(jù)。
　　為了改善濟(jì)三煤礦井壁與地層沉降的現(xiàn)狀,進(jìn)行了注水實(shí)驗(yàn)和長(zhǎng)期的注水工程,在四個(gè)不同位置的注水孔采用自來水水壓進(jìn)行聯(lián)合注水,以補(bǔ)給松散層下含水層,緩和地層沉降的趨勢(shì),保護(hù)井筒不受破壞。根據(jù)濟(jì)三煤礦監(jiān)測(cè)到的水位、注水壓力、注水流量、注水

3、量及光纖光柵應(yīng)變信息,總結(jié)了注水過程中松散層應(yīng)變的變化規(guī)律,并對(duì)濟(jì)三煤礦注水過程中的地層沉降量進(jìn)行理論計(jì)算,與光纖光柵監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的計(jì)算方法與松散層應(yīng)變監(jiān)測(cè)結(jié)果更接近,驗(yàn)證了松散層失水沉降光纖光柵監(jiān)測(cè)方法的準(zhǔn)確性。
　　研究表明,注水壓力小幅度變化的情況下,松散層注水量基本呈線性增加,水位也隨著注水過程的進(jìn)行而先抬升后平穩(wěn),采用長(zhǎng)期注水的方案,將可以減緩和控制松散層水位的下降。松散層光纖光柵傳感器波長(zhǎng)變化與同