目錄
前言
第1章緒論1
1.1地表沉陷控制3
1.2煤礦采動對高聳構築物的影響4
1.3高聳構築物下采煤實踐及保護技術4
第2章高聳構築物采動變形特征6
2.1采動地表移動與變形規律6
2.1.1地表移動盆地的形成6
2.1.2地表移動盆地內移動變形指標6
2.1.3地表移動和變形動態發育過程8
2.2地表高聳構築物允許變形值10
2.3地表移動盆地內高壓輸電線路鐵塔變形特征10
2.3.1地表下沉的影響11
2.3.2地表傾斜的影響13
2.3.3地表水平移動的影響14
2.3.4地表水平變形的影響15
2.3.5地表曲率的影響16
2.4地表移動盆地內煙囪變形特征17
第3章鐵塔類高聳構築物與基礎、地基協同變形理論18
3.1高壓輸電線路鐵塔主體與基礎、地基的協同變形理論模型的建立18
3.2高壓輸電線路鐵塔主體與基礎、地基的協同變形理論模型求解21
3.3高壓輸電線路鐵塔桁架結構變形與附加作用力計算24
3.3.1高壓輸電線路鐵塔桁架結構變形計算24
3.3.2高壓輸電線路鐵塔桁架結構附加作用力計算25
3.4計算實例應用26
第4章鐵塔類高聳構築物采動變形特征數值模擬28
4.1給定地表移動變形對高壓輸電線路鐵塔影響模擬分析28
4.1.1ANSYS軟件簡介28
4.1.2數值模型建立28
4.1.3數值模擬的結果及分析34
4.1.4規律與特征的提取及數值模擬模型應用分析59
4.2地下開采對高壓輸電線路鐵塔變形影響模擬分析61
4.2.1ADINA程序簡介61
4.2.2數值模擬模型建立61
4.2.3高壓輸電線路鐵塔與地表協同變形數值模擬結果與分析64
第5章高聳構築物下采煤方案優化72
5.1高聳構築物保護煤柱留設72
5.1.1保護煤柱設計對像與目的72
5.1.2保護煤柱留設參數選取73
5.1.3保護煤柱留設與結果79
5.1.4保護煤柱壓煤量計算82
5.2工作面開采尺寸方案優化83
5.2.1寺河煤礦3303工作面開采方案布置優化83
5.2.2寺河煤礦1308工作面開采方案布置優化97
5.3高聳構築物下條帶開采方案優化101
5.3.1張溝煤礦采區概況102
5.3.2采區工作面條帶開采方案設計104
5.3.3條帶開采後地表移動變形預計106
第6章高聳構築物采動變形三維激光掃描監測111
6.1三維激光掃描技術概述111
6.1.1三維激光掃描技術基本原理111
6.1.2點雲數據處理方法112
6.1.3三維激光掃描監測采動變形的優勢113
6.2數據采集與預處理114
6.2.1點雲數據采集與步驟114
6.2.2點雲數據預處理121
6.2.3點雲數據誤差來源124
6.3數據處理與鐵塔傾斜度計算126
6.3.1水平截面法原理126
6.3.2水平截面法流程127
6.3.3水平截面法誤差分析與計算132
6.3.4傾斜度計算及分析135
6.4工程應用141
6.4.1應用實例一142
6.4.2應用實例二144
第7章高聳構築物下采煤保護關鍵技術147
7.1井下保護技術措施147
7.1.1留設保護煤柱147
7.1.2限厚開采147
7.1.3連續開采、勻速推進148
7.1.4協調開采149
7.1.5覆岩離層注漿充填方法151
7.2地表保護技術措施156
7.2.1改造分裂基礎為聯合基礎156
7.2.2鐵塔增加臨時拉線159
7.2.3開采過程的維修和調整措施160
7.2.4高聳構築物地基精準注漿加固技術160
7.2.5其他鐵塔基礎加固方案165
第8章高壓輸電線路鐵塔采動變形工程實例167
8.1研究區概況167
8.1.1高壓輸電線路鐵塔概況167
8.1.2壓煤量計算167
8.2開采過程中高壓輸電線路鐵塔的變形觀測169
8.2.1高壓輸電線路鐵塔基礎地表移動量觀測169
8.2.2高壓輸電線路鐵塔傾斜度觀測170
8.2.3現場觀測結果分析170
8.2.4采後地表移動和變形計算173
8.3采動影響下高壓輸電線路鐵塔基礎傾覆穩定性計算175
8.3.1高壓輸電線路鐵塔基礎175
8.3.2基礎傾覆穩定計算簡圖176
8.3.3極限傾覆力矩計算176
8.3.4風載荷的計算177
8.3.5采動影響後傾覆力矩計算179
8.4高壓輸電線路鐵塔安全性分析180
8.4.1高壓輸電線路的運行標準180
8.4.2高壓輸電線路采動變形預測182
8.4.3高壓輸電線路運行的安全性分析183
第9章聯合基礎廣播電視信號鐵塔采動變形與保護工程實例185
9.1研究區概況185
9.2工作面開采引起的地表移動變形計算187
9.2.1地表移動變形計算方法與參數確定187
9.2.2地表移動變形計算方案及結果188
9.3廣播電視信號鐵塔保護技術措施192
9.3.1廣播電視信號鐵塔井下保護技術措施192
9.3.2廣播電視信號鐵塔地面保護技術措施193
參考文獻200