采煤沉陷區(qū)煤矸石回填地基建工業(yè)廠房技術(shù)研究.pdf

1、煤炭開采造成的地質(zhì)環(huán)境損害非常嚴重,主要表現(xiàn)為:農(nóng)田沉陷撂荒、村莊農(nóng)舍變形開裂、遺棄矸石山占地污染、地下水循環(huán)系統(tǒng)遭到破壞。加之,近年來,隨著國民經(jīng)濟飛速發(fā)展,急需大量的建設(shè)用地,導(dǎo)致人與地、人與環(huán)境的矛盾十分突出。為此,本文以國土資源部項目—港口礦區(qū)閉坑礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理工程為背景,探索了穩(wěn)定采煤沉陷區(qū)煤矸石回填地基建大型工業(yè)廠房技術(shù)與方法,實現(xiàn)了沉陷區(qū)撂荒土地向工業(yè)建設(shè)用地的轉(zhuǎn)變、煤矸石由工業(yè)廢棄物向資源化綜合利用的轉(zhuǎn)變,取得了顯

2、著的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益,具有重要的推廣應(yīng)用價值。
　　主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)通過理論分析和大型物理模型試驗,揭示了丘陵山區(qū)閉坑礦山地表移動變形的特點和力學(xué)機理;基于現(xiàn)行礦山開采沉陷與控制理論體系,提出了閉坑礦區(qū)地表移動變形參數(shù)預(yù)計和計算新方法,實現(xiàn)了采煤沉陷區(qū)治理設(shè)計方法與特殊地形開采沉陷與控制設(shè)計相銜接,各項取值有據(jù)可依,方便實用,為煤矸石回填采煤沉陷區(qū)用于建筑地基和工業(yè)廠房位置的選擇提供了科學(xué)依據(jù)。

3、r>　　(2)應(yīng)用大型有限元軟件ANSYS分別對煤矸石和黏性土分層回填地基與黏性土回填地基在自重、均布荷載和集中荷載作用下進行數(shù)值分析,分析與比較兩種地基在最大沉降值、最大水平位移值、內(nèi)部最大垂直應(yīng)力以及最大水平應(yīng)力等方面的差異,結(jié)果表明:在抗沉降、抗水平變形、抗拉抗壓等工程性能方面,煤矸石和黏性土分層回填地基均優(yōu)于黏性土回填地基。
　　(3)根據(jù)理論分析、實驗室實驗和工程實踐,對回填地基煤矸石材料的物理、化學(xué)性質(zhì)以及力學(xué)性能進行

4、了分析,研究并探討了采煤沉陷區(qū)內(nèi)煤矸石和黏性土分層回填地基的工程地質(zhì)特性和回填施工工藝,揭示了煤矸石回填地基壓實、滲透、水穩(wěn)、承載、變形與強度特性,提出了煤矸石回填地基的質(zhì)量控制標(biāo)準、工藝流程、碾壓方式、強夯加固參數(shù),通過量綱分析推導(dǎo)出夯擊能在回填地基中傳播規(guī)律的經(jīng)驗公式,形成了一套具有鮮明特色的采煤沉陷區(qū)煤矸石回填地基加固處理技術(shù)與穩(wěn)沉采煤沉陷區(qū)建設(shè)工業(yè)園區(qū)的方法,擴大了煤矸石的回收應(yīng)用范圍,提高了采煤沉陷區(qū)生態(tài)環(huán)境治理技術(shù)水平,實現(xiàn)