淺議煤礦開采引起地表沉陷預(yù)測(cè)

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1、淺議煤礦開采引起地表沉陷預(yù)測(cè)：煤礦開采過程中及開采后會(huì)導(dǎo)致地面沉陷，我們可以采用概率積分法和極值情況預(yù)測(cè)兩種方法進(jìn)行煤層開采沉陷計(jì)算，得出地表移動(dòng)變形最大值。通過對(duì)計(jì)算結(jié)果分析得出開采后沉陷在保護(hù)煤柱外側(cè)較小，內(nèi)側(cè)呈逐漸增大趨勢(shì)。通過沉陷預(yù)測(cè)可以有效減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，為土地復(fù)墾及地表沉陷防治措施提供依據(jù)，對(duì)以后煤層開采具有參考價(jià)值?！　￡P(guān)鍵詞：煤礦開采地表沉陷預(yù)測(cè)　　當(dāng)今隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源和電力的需求也迅猛增長(zhǎng)。煤礦開采后會(huì)破壞巖體內(nèi)部原有的力學(xué)平衡，導(dǎo)致上覆巖層和地表發(fā)生移動(dòng)和變形，隨著開采的推進(jìn)將擴(kuò)散到地表，導(dǎo)致地面發(fā)生沉陷，破壞現(xiàn)有土地資源并給周邊建（構(gòu)）筑物帶來直

2、接或間接危害。因此，合理預(yù)測(cè)沉降范圍和最大沉降量對(duì)減少次生地質(zhì)災(zāi)害和保護(hù)建（構(gòu)）筑物等具有重要意義?！　?煤礦開采實(shí)例　　某井田主要含煤地層為1組、2組，1組可采煤層4層，編號(hào)為2、3、4、5號(hào)煤層，煤層總厚度為1.20m—5.40m，平均值3.20m，1組地層平均厚度為58.35m，含煤系數(shù)5.2％；2組可采煤層5層，編號(hào)6、7、8、9、10號(hào)煤層，煤層總厚度4.50m—8.00m，平均值6.23m，2組地層平均厚度90.23m，含煤系數(shù)為6.3％。煤層老頂為組砂巖，以石英、長(zhǎng)巖為主，厚度為10.34m；直接頂為砂質(zhì)泥巖，厚度為2.6m；偽頂為泥巖，厚度0.15m；直接底為砂質(zhì)泥巖

3、?！　〉V井采用兩斜井一立井開拓方式，由井田中部大巷逐層下行開采。設(shè)計(jì)采用走向長(zhǎng)壁一次全高采煤方法，采用全部跨落法管理頂板。文章通過概率積分法和極值法對(duì)地表沉陷值進(jìn)行了比較?！　?基于概率積分法的沉陷預(yù)測(cè)　　2.1概率積分法　　把巖層看作大量松散的顆粒體介質(zhì)組成，由隨機(jī)介質(zhì)理論將巖層移動(dòng)看作服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律的隨機(jī)過程。根據(jù)統(tǒng)計(jì)理論可知整個(gè)開采對(duì)巖層及地表的影響等于各單元開采對(duì)地表影響之和。整個(gè)開采引起的下沉剖面方程可表示為概率密度函數(shù)的積分方程。　　2.2地表沉陷的預(yù)測(cè)方法及模式　　根據(jù)概率積分法預(yù)測(cè)井田范圍內(nèi)地表移動(dòng)、變形的過程和范圍，據(jù)體計(jì)算公式如下：　　2.3參數(shù)選取　　按覆巖性質(zhì)并

4、結(jié)合附近煤礦現(xiàn)生產(chǎn)礦的實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮各因素后得出相關(guān)參數(shù)值?！　?.4預(yù)測(cè)結(jié)果　　根據(jù)礦山開采沉陷理論并借用計(jì)算機(jī)計(jì)算程序，繪制得出了煤層開采后的地表移動(dòng)變形等值線圖（圖1）。根據(jù)圖形可得出煤層開采后的具體影響半徑，此例中為60m，最大沉陷位置是井田內(nèi)距井田邊約125m，最大沉陷值為4.05m。由計(jì)算機(jī)模擬得出的圖形可得出，開采后沉陷在保護(hù)煤柱外側(cè)較小，從內(nèi)側(cè)向中心逐漸增大，在距邊界125m處趨于穩(wěn)定，呈盆狀展布?！　D1煤層開采沉陷預(yù)測(cè)等值線圖　　3按極值情況預(yù)測(cè)　　3.1預(yù)測(cè)模式　　開采煤礦地表移動(dòng)及變形最大值和位置預(yù)測(cè)模式：　　最大下沉值：