老采空區(qū)超高水材料注漿減沉效果及預(yù)警研究.pdf

1、我國東部礦區(qū)大多臨近城區(qū)，隨著土地的不斷升值，充分利用老塌陷區(qū)土地資源成為很多城市和礦區(qū)亟需解決的問題?？刂评喜煽諈^(qū)的殘余變形是解放塌陷區(qū)土地、保證建筑物安全的核心。超高水材料相較于其他注漿材料具有流動性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，近年來多個礦區(qū)采用該材料進(jìn)行充填開采并取得了較好效果。當(dāng)前，使用超高水材料進(jìn)行老采空區(qū)注漿減沉的實(shí)踐和研究較少，研究超高水材料注漿減沉效果對該技術(shù)的優(yōu)化和推廣應(yīng)用具有重要意義。
　　本文以邯礦集團(tuán)聚隆煤礦新建工業(yè)

2、廣場下伏老采空區(qū)超高水注漿減沉實(shí)踐為背景，對注漿區(qū)進(jìn)行高精度、高頻率的沉降監(jiān)測；采用EMD方法對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，研究注漿條件下的老采空區(qū)沉降特征；監(jiān)測過程中應(yīng)用ARMA模型進(jìn)行動態(tài)預(yù)警；對比概率積分模型預(yù)計結(jié)果和實(shí)測成果，分析注漿減沉效果。通過以上研究獲取了以下成果：
　　（1）對注漿區(qū)進(jìn)行了50次的沉降監(jiān)測，獲取了注漿條件下的老采空區(qū)沉降特征；應(yīng)用EMD方法對沉降速率進(jìn)行分解，得到若干本征函數(shù)IMF和余量r，經(jīng)過分析其波形曲線

3、可以得到：注漿期間IMF的振幅和頻率增強(qiáng)，余量r有不同程度上凸趨勢；注漿前、后IMF和余量r基本穩(wěn)定，且注漿后沉降速率更小，說明漿體充填了部分孔隙和裂隙，增強(qiáng)了上覆巖層的穩(wěn)定性。
　?。?）應(yīng)用ARMA模型對本征函數(shù)IMF和余量r分別建立模型，經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)，EMD-ARMA模型用于短期預(yù)測相對誤差可達(dá)到20％，可用于注漿過程中的動態(tài)預(yù)警；基于注漿前的觀測數(shù)據(jù)，采用EMD-ARMA模型進(jìn)行動態(tài)沉降預(yù)測，通過和注漿期間的實(shí)測數(shù)據(jù)比較，揭