综放开采宽条带工作面地表移动观测研究.pdf

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1、科技·探索·争鸣Sc科ience&技Tech视nology界Vision综放开采宽条带工作面地表移动观测研究陈为磊(陕西长武亭南煤业有限责任公司，陕西咸阳713602)【摘要】亭南煤矿应用宽条带开采方法开采了101、103、109、111、113等5个工作面，同时进行地表移动观测获取了相关数据．给出了亭南煤矿地质采矿条件下大采深极不充分条带开采应用于建筑物下开采的关键参数和地表移动变形基本规律．为亭南煤矿乃至彬长矿区今后建筑物下条带开采提供了参考依据。【关键词】1矿井概况1．7mm／m；101、103工作面开采区域地表观测点的最大下沉值为242

2、mm．一般水平变形值在1．5mm／m以内．个别点受坡体滑移影响达亭南煤矿位于陕西彬长矿区向斜轴部位置．地形为典型的黄土残到2．2mm／m。整个开采区域地表移动变形值在I级变形范围内塬沟壑区域，地表黄土覆盖层厚度平均约130m左右地面村庄民房3-3地表移动盆地特征多而分散，同时有高压线路、公路穿越。一盘区开采4煤为近水平煤地表移动盆地平缓、下沉值很小。109、111、113开采区地表下沉层，平均倾角3。～709分层厚度9．0～6．8m地表沟壑纵横．最大高差达系数小于0．1，101、103开采区下沉系数小于0．05。地表下沉值较小，下100余米，工

3、作面回采应用宽条带开采方法．同时进行地表移动观测．沉盆地十分平缓以监测开采影响区地表建筑物的安全水平移动范围较大观测数据表明．地表下沉盆地的水平移动范2条带开采工作面参数分析围较下沉范围要大．说明极不充分条带开采地表的移动变形受覆岩中坚硬岩层控制．厚坚硬岩层的挠曲变形使得水平移动范围较下沉范围2．1开采宽度分析要大。工作面开采宽度计算公式为地表移动具有明显的分段性由于采深大．在单一极不充分条带￡。工作面开采时，受关键层控制，地表移动值很小，但是在第二、第三个条带工作面开采后．其地表移动值有明显的增加．说明多个条带工作式中，Ir一条带开采的宽度；

4、q——允许地表下沉率，取O．15；面开采后．条带开采区域达到了充分采动条件．在大采深覆岩重力的k——岩土层的碎胀系数，取O．65；ta一主要影响角正切值，取作用下，煤柱发生了较大的压缩变形．地表沉陷值是多个条带开采工2．0：H——煤层埋深作面叠加与煤柱压缩两种影响的结果经计算，条带开采工作面开采宽度应控制在91～120m2．2留设条带宽度分析4结论①最佳条带留设宽度。根据一盘区条带开采区域地质采矿条件．4．1工作面开采为大采深极不充分宽条带开采系统．开采后地表移计算出开采影响半径r=225～275m，由下式计算留设条带宽度：动盆地平缓、下沉值很

5、小，主要影响范围角正切值较小。109、111、113’开采区地表下沉系数小于0．1，101、103开采区下沉系数小于0．05：极不充分宽条带开采主要影响范围角正切值ta=1．93，较常规条件下1a=O．7r-．，一地表移动范围要大，即主要影响范围角小(口=62．6)；地表沉陷范围10=计算得出(157—91)～(192—120)=66～72m343m，60=58．96。。②最大条带开采宽度。在开采宽度一定的条件下，最大条带开采4．2多个极不充分条带工作面开采地表移动值符合叠加原理．并受根据下式：覆岩中关键层控制．地表移动分段性明显一个极不充分条

6、带工作面(叶，J)最优=O．7r((件)最大≤O．94r开采后．受开采煤层覆岩中坚硬关键层控制地表移动值很小．但移动计算得出a=120～138m范围与充分采动工作面开采相近：两个极不充分条带工作面开采后．2．3综合分析地表移动值基本符合叠加原理．地表下沉值相应增大．地表移动盆地按照概率密度函数分布规律．开采大采深极不充分条带工作面的很平缓：三个极不充分条带工作面连续开采后．开采范围达到充分采影响范围，应该考虑到煤层埋藏深度的影响．在山区地表条件下．还应动．地表移动值增加幅度较大．说明坚硬关键层受大范围开采影响．其考虑山区地表移动规律及其特殊性条

7、带工作面协调开采即采宽与留上覆松散层在重力作用下发生了整体协调下沉宽应协调一致，否则就会引起地表变形的叠加．而出现局部破坏的现4．3大采深极不充分采动条件下的宽条带工作面开采．地表下沉系象．综合分析亭南煤矿一盘区地质采矿条件．通过相关条带开采工作数很小，地表移动变形一般较小．地表损害一般在I级以内，开采后地面地表移动观测数据分析，可知109、111、l13条带开采宽度取9O～表建筑物能够安全使用。但是受覆岩中坚硬关键层变形的控制．主要lOOm，留设煤柱宽度取70～80m是合适的；对于101、103条带开采工影响角正切值有较大地减小．相应的地表移

8、动范围变大。作面，由于地表保护建筑物位于塬面．开采深度相应较大．同时具有山4．4多个大采深极不充分条带工作面开采．地表移动变形受采留条体非对称重力加载