开滦矿区厚松散层地表岩移参数规律研究

为了揭示厚松散层、岩层与地表移动的内在机理和规律,丰富和发展开采沉陷理论,应用数理统计原理整理和分析了大量的实测资料,采用概率积分法和最小二乘原理进行拟合求参,分析总结了相应的角量参数、概率积分法预计参数规律以及中采深厚松散层的特点.利用多元回归分析,得出了同一矿区虽然采厚变化不大,但松散层厚度对边界角、移动角的影响较为显著,且边界角和移动角相差很大,甚至可达20,°最后总结了目前控制和减轻地表沉陷的主要技术途径.这对研究开滦矿区厚松散层条件下地表岩移规律和开采沉陷问题具有重要指导意义和应用价值.     

厚松散层放顶煤开采条件下地表移动参数研究

用概率积分法预计地表移动与变形,其准确度关键在于地表移动参数的选取精度.而厚松散层条件下开采地表移动参数,有其明显的自身特点和规律.在鹤壁矿区实测资料的基础上,用数学方法分析了厚松散层放顶煤开采条件下地表移动参数的特点,并得出地表移动参数与地质采矿条件之间的函数关系式,对厚松散层下厚煤层"三下"开采及地表移动预计有一定指导意义.     

厚松散层放顶煤开采条件下地表移动参数研究

用概率积分法预计地表移动与变形,其准确度关键在于地表移动参数的选取精度.而厚松散层条件下开采地表移动参数,有其明显的自身特点和规律.在鹤壁矿区实测资料的基础上,用数学方法分析了厚松散层放顶煤开采条件下地表移动参数的特点,并得出地表移动参数与地质采矿条件之间的函数关系式,对厚松散层下厚煤层"三下"开采及地表移动预计有一定指导意义.     

开采深陷预计参数的确定方法

基于相似理论的基本原理，根据我国120多个地表移动观测站的监测数据，导出了开采沉陷预计参数与岩体综合变表模量E、采深H和采厚M等因素之间的统计公式，即地表下沉系数q、水平移动系数b、主要影响角正切tanβ和拐点偏称移距与采深的比值S0／H与相似准则E／Em和ρH^2（100MEm）之间呈线性关系。研究表明：岩体的综合变形模量对开采沉陷预计参数的影响显著，采深主要影响拐点偏移距，对其它预计参数的影响甚微，而采厚对所有预计参数的影响都很小，可忽略。     

巨厚松散层下条带开采地表移动规律分析

巨厚松散层下条带开采引起的地表移动规律及地表移动参数有明显的特点 ,采用概率积分法预计地表移动变形结果的精确与否 ,关键在于地表移动参数 .针对焦作矿区内巨厚松散层的地层条件 ,以条带开采地表移动实测资料为基础 ,用数学方法分析了巨厚松散层下条带开采地表移动规律及地表移动参数 ,并得出地表移动参数与地质采矿条件之间的函数式     

巨厚松散层下条带开采地表移动规律分析

巨厚松散层下条带开采引起的地表移动规律及地表移动参数有明显的特点,采用概率积分法预计地表移动变形结果的精确与否,关键在于地表移动参数．针对焦作矿区内巨厚松散层的地层条件,以条带开采地表移动实测资料为基础,用数学方法分析了巨厚松散层下条带开采地表移动规律及地表移动参数,并得出地表移动参数与地质采矿条件之间的函数式．     

开采沉陷预计参数的确定方法

基于相似理论的基本原理,根据我国120多个地表移动观测站的监测数据,导出了开采沉陷预计参数与岩体综合变形模量E、采深H和采厚M等因素之间的统计公式,即地表下沉系数q、水平移动系数b、主要影响角正切tanβ和拐点偏移距与采深的比值S0/H与相似准则E/Em和ρH2(100-MEm)之间呈线性关系.研究表明岩体的综合变形模量对开采沉陷预计参数的影响显著,采深主要影响拐点偏移距,对其它预计参数的影响甚微,而采厚对所有预计参数的影响都很小,可忽略.     

开采沉陷预计参数的确定方法

基于相似理论的基本原理 ,根据我国 1 2 0多个地表移动观测站的监测数据 ,导出了开采沉陷预计参数与岩体综合变形模量E、采深H和采厚M等因素之间的统计公式 ,即地表下沉系数 q、水平移动系数b、主要影响角正切tanβ和拐点偏移距与采深的比值S0 /H与相似准则E/Em 和 ρH2 ( 1 0 0MEm)之间呈线性关系 .研究表明 :岩体的综合变形模量对开采沉陷预计参数的影响显著 ,采深主要影响拐点偏移距 ,对其它预计参数的影响甚微 ,而采厚对所有预计参数的影响都很小 ,可忽略     

厚松散层下开采预计的概率积分法修正模型

由于厚松散层下开采具有明显不同于一般地质条件下的沉陷特性,结果导致在用传统的概率积分法对其预计时,预计结果与实际往往偏差较大.基于厚松散层土体与基岩岩性不同,根据岩层移动分层传递的观点,结合厚松散层下开采地表移动特征,建立了厚松散层下开采地表移动预计的概率积分法修正模型,对厚松散层下开采地表移动预计及建筑物保护有一定指导意义.     

厚松散层下开采预计的概率积分法修正模型

由于厚松散层下开采具有明显不同于一般地质条件下的沉陷特性,结果导致在用传统的概率积分法对其预计时,预计结果与实际往往偏差较大.基于厚松散层土体与基岩岩性不同,根据岩层移动分层传递的观点,结合厚松散层下开采地表移动特征,建立了厚松散层下开采地表移动预计的概率积分法修正模型,对厚松散层下开采地表移动预计及建筑物保护有一定指导意义.     

“三软”特厚煤层开采地表沉陷规律研究

洛阳常村煤矿开采煤层为"三软"特厚煤层,井田范围内村庄较多.为了合理回采村庄下煤柱、提高资源采出率,需要掌握该地质条件下的地表移动变形规律及参数.在该矿"三软"特厚煤层工作面建立了地表移动观测站,对地表沉陷进行现场观测,获得了大量的地表沉陷观测资料.通过对实测资料的分析,得出常村煤矿"三软"特厚煤层开采地表沉陷规律及其参数.研究结果表明:与一般地质采矿条件相比,"三软"特厚煤层放顶煤开采具有地表移动角量参数偏小、影响范围大、下沉系数大等特点,地表沉陷呈现塌陷坑及台阶裂缝形态.     

深部条带开采下沉系数与采厚关系的数值模拟

以峰峰万年矿的地质采矿条件为原型,利用FLAC3D数值模拟软件,建立了深部大采宽条带开采数值模拟模型,对开采厚度与下沉系数的关系进行了研究.结果表明:在采深和采出率等条件相同的情况下,地表下沉值和水平移动值均随采厚的增加而增大,而下沉系数随采厚的增加以非线性关系逐渐减少.下沉系数与开采厚度关系的确立,对深部大采宽条带开采地表移动变形预计及优化设计具有指导作用.     

深部条带开采下沉系数与采厚关系的数值模拟

以峰峰万年矿的地质采矿条件为原型,利用FLAC3D数值模拟软件,建立了深部大采宽条带开采数值模拟模型,对开采厚度与下沉系数的关系进行了研究.结果表明：在采深和采出率等条件相同的情况下,地表下沉值和水平移动值均随采厚的增加而增大,而下沉系数随采厚的增加以非线性关系逐渐减少.下沉系数与开采厚度关系的确立,对深部大采宽条带开采地表移动变形预计及优化设计具有指导作用.     

开采沉陷中采深偏移系数的性质分析

在处理倾斜煤层的开采沉陷数据时,往往采用平均采深代替走向主断面实际开采深度,此时存在着采深偏移系数的情况,不可避免地造成了开采沉陷预测的不准确性.为了提高开采沉陷预测精度,通过理论推导,给出了采深偏移系数计算公式,分析了上覆岩层岩性、煤层倾角、松散层厚度等地质采矿条件对采深偏移系数的影响.同时,结合11个矿区的开采工作面资料,求取了以平均采深代替走向主断面实际采深时各地表移动变形值的偏差.结果表明,采深偏移系数随着覆岩强度和煤层倾角的增加而增加,随基深比的减小而减小.当煤层倾角达到20°以上时,应该考虑采深偏移系数对各移动变形值造成的影响,为矿山开采沉陷准确预测提供参考.     

综采放顶煤地表移动规律特殊性

调查分析了兖州矿区鲍店矿综采放顶煤工作面和普通综采工作面地表移动观测站实测资料．研究结果表明：综放开采时地表移动更加剧烈,地表危险移动范围增大,超前影响范围超过常规分层开采约４０％,下沉活跃期占总移动时间的７１．４％,活跃期下沉量约占总下沉量的９５％．研究还表明,采厚是控制超前影响角和最大下沉速度滞后角的重要因素之一,地表充分采动区存在的残余变形现象更加明显     

浅埋近距离煤层开采的覆岩与地表下沉规律

神东煤田主要赋存浅埋近距离煤层,目前顶部单一煤层开采以及下煤层重复采动的覆岩与地表下沉规律研究有待完善.采用实测分析,物理模拟和数值模拟的方法,揭示了单一煤层开采及下煤层重复采动的地表下沉影响因素,下沉系数与采高无直接关系,与载基比(松散层厚度/基岩厚度)基本呈正相关.其他条件一定时,层间距越大,重复采动的地表下沉量越小.大柳塔矿1-2上煤层开采后,覆岩离层裂隙主要在基岩中发育,土层依附于基岩呈整体下沉,地表下沉系数为0.79.重复采动基岩与土层下沉加剧,地表有下行裂隙发育,下沉系数为0.85,地表下沉曲线与基岩相比更为缓和.     

工业广场密集建筑物下变采(留)宽条带开采技术

为研究煤矿工业广场密集建筑物下压煤开采技术,以平煤七矿开采为例,依据实际采煤条件及条带开采理论,通过理论计算,确定变采(留)宽条带小工作面开采方案,通过概率积分法预计、数值模拟,研究了条带小工作面重复采动的地表下沉盆地的移动变形规律,得出地表移动和变形值及其对地表建(构)筑物的影响情况。结果表明,变采(留)宽条带小工作面开采后,采出率为65.5%,地表最大下沉值为429.3 mm,下沉系数为0.133,地表主要建筑物损害程度在Ι级之内,采空区中心向下山方向偏移距离d为26 m,最大下沉角为85.6°。条带小工作面开采能够在提高回采率的基础上很好地控制覆岩变形与地表沉陷,解决了保护地表建筑物与解放工业广场煤柱的矛盾,为资源枯竭煤矿工业广场煤柱回收在技术和理论上提供了参考。     

浅埋厚煤层高强度开采地表移动规律实测研究

为研究浅埋厚煤层高强度开采地表移动规律,结合哈拉沟矿地质采矿条件,在22407工作面上方布设合理的地表移动观测站,进行地表移动和变形监测,获得较为完善的地表移动和变形资料。通过分析地表走向和倾向观测线的静、动态移动变形曲线,获得地表移动变形规律、相关角量参数及概率积分法预计参数。结果表明,在浅埋厚煤层高强度开采条件下,地表下沉比较剧烈,地表最大下沉速度达到696 mm/d,移动变形比较集中,能够快速形成下沉盆地,地表移动在很短的时间内达到稳定状态。研究成果可以为类似矿区设计"三下"采煤及合理留设各类保护煤柱、地表沉陷预计提供参考。     

山区地下深部临近采煤工作面地表沉陷规律研究

为了揭示山区地下深部临近采煤工作面地表沉陷规律,以晋城煤业某矿1310工作面为研究对象,采用实测研究方法分析地表动静态特殊沉陷规律。结果表明：山区地下深部临近采煤工作面地表移动盆地平底部分下沉值严重不对等,变形值也不再为0,上、下山方向下沉曲线拐点偏向煤柱上方一侧;走向边界角63.1°,走向移动角72.8°,走向拐点偏移距148 m,上山拐点偏移距-20 m,下山拐点偏移距-21 m。这是因为高反坡作用减弱了原有沉陷程度和沉陷范围,致使地表采动影响范围减小,边界角和移动角增大;临近采煤工作面则相反,增强了原有沉陷程度和沉陷范围,扩大了地表采动影响范围,致使移动变形曲线变缓,减小了拐点偏移距,拐点转移到煤柱上方,致使上、下山拐点偏移距为负值。研究成果可为类似条件下沉陷规律揭示与沉陷预测提供参考。     

村庄下条带开采对地表建筑的影响预测及评价

为实现在村庄建筑物不搬迁的情况下安全采煤、提高资源采出率、缓解矿井生产接替紧张的矛盾,结合矿区具体的地质采矿条件及地表村庄建筑物的现状,给出了条带开采设计方案．根据万年矿已有的地表移动观测资料,该矿区地表沉陷规律基本符合概率积分法．通过理论分析计算,确定了概率积分法的预计参数,并对地表移动和变形进行了预计,根据预计结果对村庄建筑物损害程度进行了分析和评价．研究结果表明,万年矿村庄下压煤采用条带法开采技术上可行,经济上合理．