炉峪口煤矿开采沉陷及环境治理技术报告

《炉峪口煤矿开采沉陷及环境治理技术报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、炉峪口煤矿开采沉陷及环境治理项目研究技术报告炉峪口煤矿二OO八年七月11炉峪口煤矿8#煤开采沉陷项目研究1引言炉峪口煤矿在1989年2、3号煤层开采时，同原山西矿院合作在1218工作面进行了地表移动和变形观测，2、3号煤层采深较小，受地貌影响较大，工作面回采后，采场上方地表移动十分明显，对农田及地面建（构）筑物造成破坏，回采工作面顶板运动规律具有山区浅部煤层开采特征。近年来，矿井开采8号煤层，8号煤层在2、3号煤层下部，由于上部煤层已开采，岩层及地表已基本趋于稳定，下部开采势必会引起原已下沉稳定的岩层再次发生破坏，使地表遭受重复的采动破坏，因而在1820工作面上设立地表移动变形观

2、测站，对研究重复采动条件下地表移动规律和地表移动变形的参数变化对一个生产矿井来说具有非常重要的现实意义。2开采沉陷观测2.1观测站观测线及观测点的布置1820工作面处于李家沟村西南侧，河道西北面的山坡上，观测站共布设3条线，A线沿工作面长轴方向（走向）半盆地布设，总长度480m，共布设测点18个，控制点3个，编号为A1~A17；B、C两条线沿工作面倾斜方向全盆地布设，共布设测点24个，控制点4个，三条线相互垂直。（见图1.1炉峪口煤矿开采沉陷观测站布置图和图1.2观测线剖面图）11图1.1炉峪口煤矿开采沉陷观测站布置图11图1.2观测线剖面图112.2观测站的观测方案由于山区地形

3、复杂、高差变化较大，采用常规的地表移动观测方法进行山区地表移动变形的观测很难达到目的。一般平坦地表移动观测中往往忽略横向移动，而在山区由于地形坡度的变化，会产生沿坡体方向或垂直于观测线纵向方向的横向移动，因此，在山区地表移动观测站观测方案的选择上就必须考虑能够获得横向移动的观测方案。1）、联测方案联测方案采用TOPCON静态双频GPS测量方法，利用矿区已有的已知点（近井点、后峁上和李家峁）对观测站的控制点进行联测，测量按GPS测量规范D级网方案进行，构网图形采用边连接的方法，测量中采用的技术参数如下表2.1：表2.1GPS测量主要技术参数卫星高度角15°数据采样间隔5秒观测时段数

4、≥2时段长度45分钟有效观测卫星数≥6PDOP≤82）、观测方案鉴于山区地表移动变形的特点，观测站的观测拟采用能获取观测点三维坐标（X、Y、Z）的方案，所以在观测中采用了主付点观测的方案。由于地形限制，观测线上的测点不可能都相互通视，主点观测是首先在测线上选择相互通视的关键测点形成一条闭合导线，这些导线点称为主点。主点闭合导线的测设的起算数据是依据GPS联测点KZ1和KZ2点，导线测量按5"导线的要求进行，同时施测三角高程闭合导线，从而获得每个主点的三维坐标值。主点导线测量完毕，将仪器再分别置于各主点上，对与该主点通视的其它各点采用极坐标法观测，获得各副点的三维坐标。主、副点的测

5、量全部使用索佳2"全站仪进行。观测站建立后，在移动变形开始前和移动变形稳定后分别用GPS静态测量方法对观测站的各控制点进行测量，用GPS快速静态的测量方法对观测站的各监测点进行测量。3监测资料及结果分析3.1移动变形的分布特征3.1.1移动变形曲线的静态分布特征移动变形曲线的静态分布特征是指地表移动变形终止后移动变形曲线的发育特征。（1）、下沉曲线从三条下沉曲线的静态分布曲线看，具有如下的特征：①地表移动范围较大，就A线而言，从地表产生下沉点到最大值的范围为206m，可见其移动范围较大。②下沉曲线的分布较为均匀，以A线为例可以看出，下沉曲线的分布十分规则，可以说是服从正态分布。按

6、概率积分法按实际开采状况进行预计计算的结果和地表移动变形的实测结果也有很好的吻合。大量的实测资料表明，只有在平地软弱岩层情况下才会出现这种规则的分布，本观测站地处山区，且其上覆岩层也为中硬岩层，出现此种规则分布的下沉曲线唯一的解释便是：受过采动影响的岩层产生破坏，其强度减弱，原有的中硬覆岩变软，因而重复采动时，上覆岩层可认为是软弱岩层，移动变形为软弱岩层下的移动和变形，因而出现规则的下沉分布曲线。见图3.1A线地表移动变形曲线图。11图3.1A线地表移动变形曲线图（2）、水平移动曲线从水平移动的最终发育形态来看，基本形态和平地相似，但其曲线最大值的位置却与平地有较大的不同。以A线

7、为例，煤壁上方的水平移动值较小，充分采动区A12点以后水平移动值也不为零，而是有正有负，整个移动曲线有向采空区方向移动的趋势，但是水平移动的正值和负值的区域可以看出与地表的地形有对应的关系。在山区，由于地形不同而产生附加的滑移水平移动，其大小和方向决定了水平移动曲线的分布形态。（3）、横向水平移动曲线横向水平移动是指垂直于观测线方向主断面的平面移动，一般11对平坦的地表而言，采动不会引起横向水平移动，但在山区明显存在着横向水平移动。本观测站B、C两线主要沿两条山脊线布设，其横向水