萬利礦區(qū)淺部煤層開采地表移動(dòng)規(guī)律研究.pdf

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1、第1期礦山測(cè)量NO．12013年2月MINESURVEYINGFeb．2013doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2013．01．020萬利礦區(qū)淺部煤層開采地表移動(dòng)規(guī)律研究任永強(qiáng)，時(shí)代(1．神東煤炭集團(tuán)柳塔煤礦，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017200；2．煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院，河北唐山063000)摘要：文中以萬利礦區(qū)21106工作面開采區(qū)域地表實(shí)測(cè)資料為依據(jù)，總結(jié)淺部煤層快速開采條件下地表移動(dòng)與變形參數(shù)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)、地表建筑物保護(hù)和相似煤層開采條件下地表移動(dòng)預(yù)計(jì)有一定借鑒意義。關(guān)鍵詞：淺部煤層；快速推進(jìn)開采；地表移動(dòng)參數(shù)中圖分類號(hào)：

2、TD325文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1001—358X(2013)01—0059—03柳塔礦地處內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市伊金霍洛旗工作面位于柳塔井田的東北部開采21煤層(圖1所境內(nèi)。井田地處伊金霍洛旗的東南，烏蘭木倫河之東，示)，其東北方是烏蘭木倫礦于2004年開采完畢的與神華能源公司神東分公司烏蘭木倫礦相鄰，與寸草塔31106工作面采空區(qū)，西南方是12107工作面(未形礦隔河相望。地形總體為北東高南西低，一般海拔標(biāo)高成)。該工作面走向長度633rn，傾向長度246．8m，為1240～1280m。井田內(nèi)主要可采煤層為2—2上、2—采高3．4～8．0m，平均7．5m，傾角為1～3

3、。。工作2中、3—1、4—1上、4—1、5—1上、6—1中和6—2下煤面對(duì)應(yīng)的地面標(biāo)高+1223～+1255m，煤層底板標(biāo)層共8層。21106工作面開采煤層埋深淺，煤層較厚，主高+1080～+1095m，平均采深150m。采用走向長要使用綜放快速開采法開采。壁后退式綜合機(jī)械化放頂煤采煤方法開采，全部垮落法管理頂板。工作面沿煤層走向推進(jìn)，遇地質(zhì)條121106工作面開采與地質(zhì)概況件變化時(shí)，適當(dāng)調(diào)整采高，推進(jìn)速度約為7．0m／d。2010年7月～2011年1月份期間開采的12106見表1。表1工作面開采情況工作面上方地表為第四系風(fēng)積沙，部分地段有表2地表移動(dòng)觀測(cè)站測(cè)點(diǎn)埋設(shè)工作統(tǒng)計(jì)

4、沙柳、沙蒿植被。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)考察將在該工作面上方地日期工作內(nèi)容成果表建地表移動(dòng)觀測(cè)站進(jìn)行地表沉陷觀測(cè)。柳塔礦12106工作面開采計(jì)2觀測(cè)站布置0o·o6·0核實(shí)開采進(jìn)度劃不變6．17—6．20制作測(cè)樁制作了59個(gè)測(cè)樁本研究隨建站工作面實(shí)際開采進(jìn)度，根據(jù)觀測(cè)埋設(shè)了59個(gè)測(cè)樁，測(cè)線上共6．26～6．27測(cè)點(diǎn)埋設(shè)線設(shè)計(jì)方案，并依據(jù)工作面上方地表實(shí)際地形條件，有3個(gè)控制點(diǎn)，56個(gè)_T作測(cè)點(diǎn)對(duì)柳塔礦12106工作面地表移動(dòng)觀測(cè)站進(jìn)行了埋3地表移動(dòng)觀測(cè)與地表移動(dòng)特征設(shè)。共埋設(shè)測(cè)樁59個(gè)，觀測(cè)時(shí)間為2012年6月至2012年11月，共完成3次全面觀測(cè)和9次水準(zhǔn)測(cè)3．1觀測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理與地表移動(dòng)盆

5、地特征量。地表移動(dòng)觀測(cè)站埋設(shè)情況見表2。柳塔礦整理觀測(cè)結(jié)果，得到觀測(cè)線A線的歷次觀測(cè)下12106工作面觀測(cè)站實(shí)際布置見圖1。沉圖2和觀測(cè)線B線的歷次觀測(cè)下沉圖3。圖2中軸O點(diǎn)位置為12106開切眼位置，方向?yàn)檠鼐C放工59第1期礦山測(cè)量2013年2月大，但最大下沉點(diǎn)的位置不變，下沉分布規(guī)律不變。¨I『．r虢；目I1l1『1r]r—1r—1]實(shí)測(cè)地表最大下沉達(dá)到5897mm。一?螄一由圖2和圖3可以得出，開采后地表處于雙向蓬超充分采動(dòng)狀態(tài)，地表移動(dòng)過程比較劇烈，地表移動(dòng)圓0?和變形呈現(xiàn)出了連續(xù)漸變的特點(diǎn)。從上圖可以看n1r1l『1wu一。出，工作面開采形成的地表移動(dòng)盆地的剖面形

6、狀類’似一個(gè)盤形符合地表超充分采動(dòng)盆地特點(diǎn)。圖1柳塔礦12106工作面及其地表移動(dòng)觀測(cè)站實(shí)際布置圖由實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得到觀測(cè)線A線傾斜值隨著工作面作面走向方向。圖3中軸O點(diǎn)位置為12106工作的推進(jìn)，傾斜逐漸增大。由于受地形的影響，傾斜曲面回風(fēng)順槽，方向?yàn)檠鼐C放工作面傾向方向。線與水平地面傾斜曲線不同，呈現(xiàn)了多峰值曲線，在采空區(qū)上方，由于地形變化劇烈，從而導(dǎo)致傾斜曲線～發(fā)生較大變化。實(shí)測(cè)12106工作面走向方向最大地表傾斜值為+61．8mm／m、一88．43mm／m。由于受地形的影響，曲率曲線不對(duì)稱，負(fù)曲率曲危線最大值大于正曲率最大值。整個(gè)曲率曲線由于受／地形影響，分布規(guī)律與水平地

7、面分布規(guī)律存在差異，比平地更復(fù)雜。實(shí)測(cè)12106工作面走向方向最大曲＼率變形值為+2．13×10～／m、一2．77×10～／m。由實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得到觀測(cè)線B線傾斜值如下：2010年10月28日地表下沉測(cè)量值突然增大，但最大傾圖2地表移動(dòng)觀測(cè)線A線下沉曲線斜點(diǎn)的位置不變，實(shí)測(cè)12106工作面傾斜方向最大距121061~1風(fēng)眼精距離(m)地表傾斜值為+37．6mm／m、一93．4mm／m。最大一100—500501001502oo曲率點(diǎn)的位置不變，但曲率曲線出現(xiàn)多峰值，分析原’8．”因，可能是受地形的影響。實(shí)測(cè)12106工作