泉店煤矿12工作面开采地表移动变形参数求取方法.pdf

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1、2015年第6期中州煤炭总第234期泉店煤矿12工作面开采地表移动变形参数求取方法王飞飞(河南神火兴隆矿业有限责任公司，河南许昌461100)摘要：采用下沉曲线拟合和概率积分模拟的方法进行分析研究，从而掌握厚煤层、厚表土薄基岩采矿条件下不充分采动对地表破坏的特点和岩层移动规律，可为今后进行规划搬迁、建筑物下采煤及合理留设有关保护煤柱提供可靠的科学依据。关键词：薄基岩；不充分采动；“三下”采煤；观测站；沉降参数中图分类号：TD325．4文献标志码：B文章编号：1003—0506(2015)06—0

2、083—04煤层综放开采一次性采高大、推进速度快，造成上山移动角为37。，走向移动角为50。，最大下沉角的覆岩破坏和地表沉陷灾害异常严重，沉陷控制和为72。，松散层移动角为43。。损害治理难度极大；国内外无有效的可供借鉴和参在倾斜方向上，走向观测线到运输巷的距离为：考的实测数据和工程案例，成为制约矿区可持续发L×COSa／2一Ho=一87m展的关键问题。泉店煤矿12工作面为矿井首采工作面走向可采长度L=550m。而0．9Ho=工作面，岩移规律尚不明确，只有类比地质条件相近527m，两者基本相等，

3、为此走向观测线设全盆地观煤矿的实测参数，因此对该区域地表沉陷情况和岩测线。走向观测线工作测点段的长度为：移规律进行研究，寻找更为适合的岩层移动变形预(h×ctan+(H0一h)×ctan6)×2+L=1700计方法和参数，为今后进行规划搬迁、建筑物下采煤m。其中，^为表土层厚度；为平均采深。及合理留设有关保护煤柱提供可靠的科学依据。走向观测线为全盆地观测线，控制点设在走向线的两端，为了使用方便，在走向观测线两端分别设1研究区域概况2个控制点，其点间距为50m，走向观测线的控制段所观测工作面地面标

4、高为+112一+120m，切长度为200m。为此，走向观测线的总长度为1900眼以外为实煤体，工作面运输巷的下部和回风巷的m(表1)。上部二．煤层为实煤体。工作面回风巷平均标高为工作面走向长度为550m<870m，为此，可设一422m，方位角为113．9。，长度为640m。运输巷一条倾斜观测线在距切眼275m处，275m>586／平均标高为一507m，方位角113．9。，长850m。工tan65。=273m。作面走向可采长度550m。作面上部基岩厚约200工作面倾向观测线工作测点段长度为2×h×

5、m，由泥岩、砂质泥岩和砂岩互层组成。基岩上覆新ctan+(日1一h)×ctanJB+(HE—h)xctany+L×近系和第四系覆盖层厚342—470m，平均厚356m，COS=1425m。其中，日为下山采深；L为工作面主要由黏土和砂质黏土互层组成。斜长；为煤层倾角；Hz为上山采深。倾斜观测线的控制方式为两端控制，在每端的2观测站设计控制段设置2个控制点，点间距50m，控制段长200为解决建筑物下压煤问题，首先应当了解矿区m。于是每条倾向观测线总长度为1625m。的岩层移动规律和基本岩移参数。为此

6、，决定在其回采工作面的地表上建立地表移动观测站。表1观测站测点布设统计设计所采用岩层移动角值：下山移动角为45。，收稿日期：2015—03一O1作者简介：王飞飞(1986一)，男，河南汝州人，助理工程师，2009年毕业于河南理工大学，现从事矿井地质测量工作。-83·2015年第6期中州煤炭总第234期观测站控制点、观测点布置与工作面月推进位置对比如图1所示。图2走向观测线地表动态下沉曲线图1地面观测点布设与工作面推进位置对在采动过程中，应定期地、重复地测定观测线上各测点在不同时期内空间位置的变化

7、。每次观测时，均实测回采工作面的位置、煤层厚度、采高，并记录采矿、地质、水文地质情况以及地表形态和变化情况。距运输巷距离／m3数据收集及下沉曲线分析拟合图3下山观测线地表动态下沉曲线由于开采初期可以将地表的下沉速度看成是缓慢均匀的，据该工作面的开采进度以及2009年10月20日至2010年1月16日的观测数据，此研究反演分析出了地表下沉10mm的时间，截至2010年1’蕈删月16日工作面共开采179．3m，开采长度为蜉0．31，以此反算出地表开始移动变形的时间为2009年11月15日，此时工作面

8、开采长度为133m，该工作面开采引起的地表下沉起动距为133m，为100010020030o4O050o6000．23Ho。距运输巷的距离，m图2、图3和图4分别为沿走向观测线、下山方图4上山观测线地表动态下沉曲线向观测线以及上山方向观测线地表下沉曲线。从图4上山观测线可知，所设计的走向观测线位于运输巷外面9m处，预计该采矿地质条件下，最大下沉角为82．8。，主要影响传播角系数为0．24，较一般缓倾斜煤层影响传播角系数小，这主要是由于该矿区基岩厚度较薄，采深较厚松散层所占比例较大所致。为了方便数