由于地下开采或采空区活化等原因引起了地表大幅度变形，地表的下沉量往往以米（大于4米）计算，使建在该地区的桥梁受到不均匀沉降和水平位移的影响，产生附加内力和变形。研究地下开采或采空区活化后地表超大变形引起的环境岩土变化、地基土扰动后的工程特性变化、超大变形地基的承载特性变化及地基土受扰动后对上部结构的影响，是确定塌陷区超大变形地基上桥梁加固方式的关键。通过该项目的研究，确定采动区或采空区 2100433B

中国矿业大学采动区路桥工程研究所致力于采动区铁路、公路及桥梁工程的设计和保护理论研究与工程实践。研究所于广云教授首次提出了采动区地基土体的开采扰动理论，并成功应用于采动区地基加固工程实践。研究所开发的“塌陷区桥梁综合治理成套技术 ”已成功应用于国内多个采动区桥梁工程，其中济河铁路中桥已累计下沉超过8 m。近年来，研究所将桥梁远程在线监测技术引入采动区桥梁安全监测中，建成采动区桥梁安全监测示范工程1项，为采动区桥梁在大幅度不均匀沉降过程中的安全运行提供了有力保障。近5年来，研究所承担了国家自然科学基金项目2项、教育部博士点基金项目1项、建设部科学技术项目2项、江苏高校高新技术产业发展项目1项，获省部级2等奖3项，1人次入选教育部新世纪人才计划，1人次入选江苏省“333”人才工程培养对象、江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人，1人次入选江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师。

1绪论

1.1概述

1.2煤矿瓦斯抽采技术体系

1.3煤矿采动区瓦斯地面井抽采技术原理

2地面井抽采煤矿采动活跃区瓦斯技术

2.1采动活跃区地面井“层面拉剪”变形破坏力学

作用规律

2.2采动活跃区地面井井型结构优化

2.3采动活跃区地面井高危破坏位置判识及安全防护

2.4采动活跃区地面井布井位置优化选择

3地面井抽采煤矿采动稳定区瓦斯技术

3.1采动稳定区瓦斯储层及其空间范围计算方法

3.2采动稳定区瓦斯资源评估方法

3.3地面井抽采采动稳定区瓦斯储运规律

3.4采动稳定区地面井优化设计

4煤矿采动区地面井钻完井工艺

4.1采动区地面井特殊钻井工艺

4.2采动区地面井特殊完井工艺

5煤矿采动区瓦斯地面抽采系统及安全保障

5.1地面安全抽采系统

5.2地面井运行安全保障措施

6工程实践案例分析

6.1引言

6.2晋煤集团工程应用案例

6.3淮南矿业集团典型矿井应用案例

6.4松藻煤电集团石壕煤矿应用案例

附录A直接加法评估模型上下采区卸压围岩重叠体积计算分析

附录B主要符号索引表

参考文献2100433B

该项目用了四年时间，完成了项目申报时的预期研究目标，取得了丰硕的研究成果。通过采动区地基土的实验室试验，研究了采动区地表变形对地基土的孔隙率、含水率、粘聚力、内摩擦角、承载力等物理力学性能的影响规律；揭示了采动变形引起的土压力变化规律；建立了采动区地基土动态扰动规律及土压力计算理论，推导了采动区土压力计算公式。研发了浸水条件下界面剪切试验系统，进行了采动区地基-桥体结构界面性能的实验室模拟试验，研究了浸水条件下的地基-桥体结构界面的力学行为，确立了不同地基扰动程度下地基-桥体结构界面的法向刚度、切向刚度等基本参数，完成了采动区地基-桥体结构界面性能的现场实测，研究采动区地基与桥体结构之间载荷、变形的传递规律，建立采动区浸水地基-桥体结构界面力学模型。进行了采动区地基-桥体结构协同作用的理论分析，建立采动区砂土地基-桥体结构协同作用力学模型和采动区黏土地基-桥体结构协同作用理论模型，建立了采动区地基-桥体结构协同作用的三维有限元计算模型；通过理论分析和有限元计算，揭示了采动区动态地表变形引起的地基土压力重分布、界面接触状态、桥体结构附加内力及附加变形的演化规律，明确了影响采动区地基-桥体结构协同作用的关键因素；揭示了动态协同作用下采动区桥梁结构的整体稳定机理，揭示了影响采动区桥梁结构安全稳定的关键因素，并将研究成果应用于工程实践，成功解决了三座桥梁受采动影响的安全稳定问题。 研究成果在国内外期刊发表高水平论文25篇，其中SCI收录3篇，EI收录12篇，中文核心10篇；已经授权的国家发明专利4项，已公开的国家发明专利4项，授权实用新型专利8项，培养了博士研究生4人，硕士研究生9人。两人入选江苏省“333”高层次人才培养计划，2人晋升高级职称，荣获中国矿业大学优秀科研创新团队，获得中国煤炭工业协会科学技术二等奖2项。 2100433B