万利矿区浅部煤层开采地表移动规律研究.pdf

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1、第1期矿山测量NO.12013年2月MINESURVEYINGFeb.2013doi:10.3969/j.issn.1001—358X.2013.01.020万利矿区浅部煤层开采地表移动规律研究任永强,时代(1.神东煤炭集团柳塔煤矿,内蒙古鄂尔多斯017200;2.煤炭科学研究总院唐山研究院,河北唐山063000)摘要:文中以万利矿区21106工作面开采区域地表实测资料为依据,总结浅部煤层快速开采条件下地表移动与变形参数,并对结果进行了分析,对煤矿安全生产、地表建筑物保护和相似煤层开采条件下地表移动预计有一定借鉴意义。关键词:浅部煤层;快速推进开采;地表移动参数中图分类号:

2、TD325文献标识码:B文章编号:1001—358X(2013)01—0059—03柳塔矿地处内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗工作面位于柳塔井田的东北部开采21煤层(图1所境内。井田地处伊金霍洛旗的东南,乌兰木伦河之东,示),其东北方是乌兰木伦矿于2004年开采完毕的与神华能源公司神东分公司乌兰木伦矿相邻,与寸草塔31106工作面采空区,西南方是12107工作面(未形矿隔河相望。地形总体为北东高南西低,一般海拔标高成)。该工作面走向长度633rn,倾向长度246.8m,为1240~1280m。井田内主要可采煤层为2—2上、2—采高3.4~8.0m,平均7.5m,倾角为1~3

3、。。工作2中、3—1、4—1上、4—1、5—1上、6—1中和6—2下煤面对应的地面标高+1223~+1255m,煤层底板标层共8层。21106工作面开采煤层埋深浅,煤层较厚,主高+1080~+1095m,平均采深150m。采用走向长要使用综放快速开采法开采。壁后退式综合机械化放顶煤采煤方法开采,全部垮落法管理顶板。工作面沿煤层走向推进,遇地质条121106工作面开采与地质概况件变化时,适当调整采高,推进速度约为7.0m/d。2010年7月~2011年1月份期间开采的12106见表1。表1工作面开采情况工作面上方地表为第四系风积沙,部分地段有表2地表移动观测站测点埋设工作统计

4、沙柳、沙蒿植被。经现场考察将在该工作面上方地日期工作内容成果表建地表移动观测站进行地表沉陷观测。柳塔矿12106工作面开采计2观测站布置0o·o6·0核实开采进度划不变6.17—6.20制作测桩制作了59个测桩本研究随建站工作面实际开采进度,根据观测埋设了59个测桩,测线上共6.26~6.27测点埋设线设计方案,并依据工作面上方地表实际地形条件,有3个控制点,56个_T作测点对柳塔矿12106工作面地表移动观测站进行了埋3地表移动观测与地表移动特征设。共埋设测桩59个,观测时间为2012年6月至2012年11月,共完成3次全面观测和9次水准测3.1观测数据预处理与地表移动盆

5、地特征量。地表移动观测站埋设情况见表2。柳塔矿整理观测结果,得到观测线A线的历次观测下12106工作面观测站实际布置见图1。沉图2和观测线B线的历次观测下沉图3。图2中轴O点位置为12106开切眼位置,方向为沿综放工59第1期矿山测量2013年2月大,但最大下沉点的位置不变,下沉分布规律不变。¨I『.r虢;目I1l1『1r]r—1r—1]实测地表最大下沉达到5897mm。一⋯蛳一由图2和图3可以得出,开采后地表处于双向蓬超充分采动状态,地表移动过程比较剧烈,地表移动圆0⋯和变形呈现出了连续渐变的特点。从上图可以看n1r1l『1wu一。出,工作面开采形成的地表移动盆地的剖面形

6、状类’似一个盘形符合地表超充分采动盆地特点。图1柳塔矿12106工作面及其地表移动观测站实际布置图由实测数据得到观测线A线倾斜值随着工作面作面走向方向。图3中轴O点位置为12106工作的推进,倾斜逐渐增大。由于受地形的影响,倾斜曲面回风顺槽,方向为沿综放工作面倾向方向。线与水平地面倾斜曲线不同,呈现了多峰值曲线,在采空区上方,由于地形变化剧烈,从而导致倾斜曲线~发生较大变化。实测12106工作面走向方向最大地表倾斜值为+61.8mm/m、一88.43mm/m。由于受地形的影响,曲率曲线不对称,负曲率曲危线最大值大于正曲率最大值。整个曲率曲线由于受/地形影响,分布规律与水平地

7、面分布规律存在差异,比平地更复杂。实测12106工作面走向方向最大曲\率变形值为+2.13×10~/m、一2.77×10~/m。由实测数据得到观测线B线倾斜值如下:2010年10月28日地表下沉测量值突然增大,但最大倾图2地表移动观测线A线下沉曲线斜点的位置不变,实测12106工作面倾斜方向最大距121061~1风眼精距离(m)地表倾斜值为+37.6mm/m、一93.4mm/m。最大一100—500501001502oo曲率点的位置不变,但曲率曲线出现多峰值,分析原’8.”因,可能是受地形的影响。实测12106工作

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