邢臺(tái)礦區(qū)地表移動(dòng)變形規(guī)律研究.pdf

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1、第3期礦山測(cè)量No．32015年6月MINESURVEYINGJun．2015doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2015．03．07邢臺(tái)礦區(qū)地表移動(dòng)變形規(guī)律研究宮燦(冀中能源股份有限公司地測(cè)部，河北邢臺(tái)054000)摘要：文中以邢臺(tái)礦區(qū)各礦觀測(cè)站資料為基礎(chǔ)，通過(guò)綜合分析求出了厚沖積層、大采深地質(zhì)條件下的地表移動(dòng)變形參數(shù)。初步掌握了邢臺(tái)礦區(qū)地表移動(dòng)變形規(guī)律，也為類(lèi)似條件的礦區(qū)進(jìn)行地表沉陷預(yù)計(jì)及“三下”采煤提供了可靠數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞-地表移動(dòng)；參數(shù)；規(guī)律；研究中圖分類(lèi)號(hào)：TD325文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1001—358X(2015)03

2、—0017—03地下煤炭資源的開(kāi)采破壞了巖體原有的應(yīng)力平2地表巖移觀測(cè)研究衡狀態(tài)?，采空區(qū)頂板直接冒落傳播到地面后，造成2．1各礦觀測(cè)站情況地表及建筑物變形和破壞，如何最有效地減少開(kāi)采東龐礦從1986年開(kāi)始建立了2107、2108、2702對(duì)地面建筑物的破壞，多年來(lái)冀中能源股份公司各三個(gè)觀測(cè)站，1988年底觀測(cè)結(jié)束，共有了6條觀測(cè)線(xiàn)礦都在積極探索煤礦開(kāi)采后的地表移動(dòng)和變形規(guī)326個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，取得了豐富的觀測(cè)資料。律，但是一直沒(méi)有系統(tǒng)總結(jié)邢臺(tái)礦區(qū)的地表移動(dòng)參邢東礦從2001年開(kāi)始在首采區(qū)即1100采區(qū)的數(shù)，而是沿用峰峰礦區(qū)的參數(shù)進(jìn)行各種設(shè)計(jì)及預(yù)計(jì)。1122、

3、1123、1124、1125、1125外段工作面建立了4條為求得邢臺(tái)地區(qū)地表移動(dòng)預(yù)計(jì)參數(shù)，1986年至今在觀測(cè)線(xiàn)193個(gè)測(cè)點(diǎn)，組成了邢東礦首采區(qū)觀測(cè)網(wǎng)，取東龐礦、邢東礦、邢臺(tái)礦、葛泉礦建立了多個(gè)地表移得了首采區(qū)地表變形參數(shù)。2008年在2100采區(qū)的動(dòng)觀測(cè)站，本文通過(guò)綜合分析這些觀測(cè)數(shù)據(jù)，求取了2121、2123、2122、2127工作面上方建立了4條觀測(cè)地表移動(dòng)基本參數(shù)值，初步總結(jié)出邢臺(tái)礦區(qū)的地表線(xiàn)274個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)三年的觀測(cè)，取得了大量的觀變形和移動(dòng)規(guī)律，對(duì)科學(xué)指導(dǎo)邢臺(tái)礦區(qū)“三下”采煤，測(cè)資料，總結(jié)出了2100采區(qū)地表移動(dòng)參數(shù)。解放更多呆滯資源具有

4、重要指導(dǎo)意義。葛泉礦11912觀測(cè)站于2011年4月建立了兩條1概況觀測(cè)線(xiàn)56個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，2014年1月19日進(jìn)行最后一次觀測(cè)，初步總結(jié)厚煤層綜放開(kāi)采條件下的巖移參冀中能源股份有限公司地處邢臺(tái)礦區(qū)，下屬8數(shù)和巖移角值。個(gè)礦11個(gè)生產(chǎn)礦井，整個(gè)礦區(qū)地勢(shì)平坦，村莊密集，2．2觀測(cè)站地質(zhì)采礦條件(見(jiàn)表1)資源總量為15億，“三下”壓煤5個(gè)億，約占整個(gè)公2．3觀測(cè)數(shù)據(jù)及成果整理司資源總量的三分之一，有些靠近邢臺(tái)市區(qū)的礦井，內(nèi)業(yè)成果的整理計(jì)算主要是計(jì)算觀測(cè)線(xiàn)上各測(cè)80％資源為“三下”壓煤。點(diǎn)和各測(cè)點(diǎn)間的移動(dòng)變形：各測(cè)點(diǎn)的下沉和水平移邢臺(tái)礦區(qū)煤層上覆地層為奧陶系(O)

5、、石炭系動(dòng)；相鄰兩測(cè)點(diǎn)間的傾斜和水平變形；相鄰兩線(xiàn)段(C)、二疊系(P)、三疊系(T)、新生界第四系(Q)，巖(或相鄰三點(diǎn))的曲率變形；觀測(cè)點(diǎn)的下沉速度等。層主要由石灰?guī)r、泥巖、砂巖、第四系沖積層組成，其移動(dòng)和變形計(jì)算公式如下：中沖積層厚度在140～300m之間，沖積層較厚。含(1)m次觀測(cè)時(shí)n點(diǎn)的下沉煤地層為石炭系、二疊系近海型海陸交互相含煤巖=一(mm)系，賦存可采或局部可采煤層11層，分別為1、2、式中：為n點(diǎn)的下沉值；H。、H為分別為首次和2、3、4．F、5、6、7?8910煤，目前回采煤層有1、2、5、／71,次觀測(cè)時(shí)n點(diǎn)的高程。8、9煤。(2

6、)相鄰兩點(diǎn)間的傾斜采煤方法為走向長(zhǎng)壁高架綜采和綜采放頂煤開(kāi)?+1：———一(Lram／In或戥10一，)?+采，全部垮落法管理頂板。1+117注：由于邢東礦2123工作面地表巖移觀測(cè)站在持續(xù)觀測(cè)期間，受到了2121、2123、2122、2127工作面綜合采動(dòng)影響，因此只能作為一個(gè)整體(2100采區(qū))分析其移動(dòng)變形規(guī)律。式中：Z為r／,點(diǎn)至n+1點(diǎn)的水平距離；+分別地表的下沉、傾斜、曲率、水平移動(dòng)和水平變形值，繪表示n點(diǎn)和n+1點(diǎn)的下沉量。制其水平移動(dòng)和水平變形曲線(xiàn)圖。(3)n點(diǎn)附近的曲率，即n一1點(diǎn)至I1+1點(diǎn)之間3邢臺(tái)礦區(qū)主要地表變形參數(shù)確定原則的曲率

7、依據(jù)中華人民共和國(guó)煤炭工業(yè)局頒發(fā)的《建筑Kn+l~n~n-I=cmm／／m2或10-3／m物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)式中：i+。一?一為分別表示／2,+1點(diǎn)至n點(diǎn)和／／,點(diǎn)程》(以下稱(chēng)“三下”采煤規(guī)程)。地表移動(dòng)角量參數(shù)至n一1點(diǎn)的傾斜；ZZ～一。為分別表示n+1點(diǎn)是描述地表下沉盆地與采空區(qū)相對(duì)位置、大小、特征至／／．點(diǎn)和12．點(diǎn)至n一1點(diǎn)的水平距離。以及時(shí)間關(guān)系的參數(shù)，其主要是指地表受采動(dòng)影響(4)／／,點(diǎn)的水平移動(dòng)后，由地表移動(dòng)盆地主斷面上求得的各種角度值，其U=L一n0(mm)中邊界角反映了地表移動(dòng)盆地的最大范圍；移動(dòng)角式中：為／

8、7,點(diǎn)的水平移動(dòng)；L一為分別表示／'n則反映了地表移動(dòng)盆地內(nèi)對(duì)建(構(gòu))筑物產(chǎn)生影