工作面岩移观测站技术成果分析

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2、续的移动,变形和非连续的破坏,通过对已获得的数据进行综合分析,找出各种因素对移动过程的影响规律.本文通过对东曲矿14402工作面岩移观测站数据的分析,求得边界移动角,进而运用到解决开采沉陷问题中去.关键词:矿山测量;应力;边界移动角;地质1概述东曲矿是一座新投产的特大型现代化矿井,矿井投产以来,虽建立过一系列岩移观测站.但在2号煤采出后重复开采4号煤工作面时未建立过地表岩移观测站,未能全面求取东曲矿4号煤复采情况下的各项岩移参数,严重制约,限制着矿井的生产.为求取东曲矿4号煤复采情况下的实际岩移参数,

3、为分析本矿井范围内地表移动规律提供基础数据,为今后的矿井设计,生产打下坚实基础,东曲矿地测科于2003年在14402工作面上方建立了一个地表岩移观测站.该观测站位于东曲矿14402工作面上方.l4402工作面是东曲矿四采区第一个4号煤工作面,上覆12402工作面采空区.4号煤直接底为粉砂岩,厚2.75米.伪顶为炭质泥岩,厚0.2米,直接顶细砂岩,厚10.l1.6米.地面标高1210--1336米,工作面底板标高968—1026米,盖山厚度184-.,340米,地面小部分地段覆盖第二系黄土,厚0~30米

4、,大部分地段为裸露基岩和风化堆积场.从掘进揭露的几个断层看,均为小断层,预计不会对地表移动形态产生明显影响.该工作面为综采工作面,采煤方法为倾斜长壁,顶板自然跨落.2地表与岩层移动概述2.1相关的基本概念2.1.1岩移的六种主要形式a弯曲,当地下煤层被采出后,从其直接顶到地表将沿起层理的法线方向弯曲.弯曲是岩移的主要形式.b_冒落,煤层被采出后其上覆岩层最初的弯曲达到一定限度后,其直接顶板岩层将与整体分开,破碎成小的岩块而落下来充填采空区.这种移动形式称为冒落.冒落是岩移中最剧烈的一种形式.c.片帮,

5、煤层采出后,采空区顶板岩层内出现悬空,其压力便转移到煤壁上,形成增压区,煤壁在附近加载荷的作用下,一部分被压碎并垮向采空区,这种现象称为片帮.片帮将使采空区边界以外的上覆岩层与地表产生移动.d岩石沿层面的滑动,当煤层倾斜时,岩石的自重力方向与岩层的层理面不垂直,岩石除产生沿其法向的弯曲外,还将产生沿层理方向的滑动.e垮落岩石的下滑,当煤层倾角较大时,上山部分回采过后,这时开采下山部分的煤层,上山部分的垮落岩石可能下滑充填下山部分的采空区,从而使上山部分的岩层和地表移动加剧,下山部分岩层移动减弱.￡底鼓

6、,如果煤层底板岩石很软目倾角较大,在煤层采出后,底板在垂直方向减压,水平方向减压,造成底板向采空区方向隆起的现象,称为底鼓.2.12地表移动盆地当开采影响波及到地表之后,受采动影响的地表从原有标高向下沉降,从而在采空区上方形成一个比采空区面积大得多的沉陷区域,这种地表沉陷区域称为地表移动盆地,其大小和形状主要与煤层倾角,采空区的大小和采深是否达到充分采动有关.所谓充分采动是指地下煤层采出后,地表下沉值达到该地质采矿条件下应有的最大值.2.2移动盆地的主断面地表移动盆地内各点的移动和变形虽不完全相同,但

7、在一般情况下,移动和变形的分布是有规律的.通常状况下,通过采空区中心与煤层走向平行或垂直的断面上的地表移动值最大,该断面我们称为移动盆地的主断面.在主断面上不仅移动量最大,而且地表移动盆地的范围也是最大的.因此,在研究煤层开采引起的地表移动和变形分布的规律时,在很多情况下我们只研究主断面上的地表移动和变形.23地表移动盆地的边界角,移动角和裂缝角在地表移动盆地内不同区域移动和变形的程度不同,根据地表移动和变形的程度和实际需要,将移动盆地划分为三个边界.a移动盆地的最外边界以地表移动和变形都为零的点圈出

8、的边界,称为移动盆地的最外边界.b危险移动边界危险移动边界是以地表移动与变形对建筑物有无危害而划分的边界.a移动盆地的裂缝边界裂缝边界是根据移动盆地内最外侧的裂缝圈定的边界.2.4保护煤柱的留设保护煤柱是指为保护煤层上方的岩层和地表的保护对象不受开采的影响,而在井下留设的不予开采的部分煤层.通过留设保护煤柱虽可保护其上部的岩层和建筑物等,但留设的煤柱将暂时甚至永远不能采出,造成了大量煤炭资源的浪费,而且留设保护煤柱将增大采掘工程量,使采掘工作复杂化.保护