厚松散层对地表移动变形参数的影响.pdf

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1、总第172期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2013．12．022厚松散层对地表移动变形参数的影响王保栋(浙江中宇实业发展有限公司驻潞宁孟家窑项目部，山西宁武036700)摘要：以潞安矿区司马矿为例，针对当地厚松散层的地质条件，系统分析了厚松散层对地表移动预计参数的影响，得出厚松散层下地表移动参数；通过对实测资料进行优化模拟计算，获得司马矿开采沉陷地表移动变形概率积分法计算参数。其研究结果对于本矿区乃至山西范围内地表移动规律有现实的指导意义。关键词：厚松散层；地表移动；预计参数；司马煤矿中图分类号：TD325文献标识码

2、：B文章编号：1005—2798(2013)12—0058—03多年来我国矿山资源大量开采，其中最突出的大的影响。问题是开采地下煤炭资源使地表产生移动、变形和基岩下沉引起松散层的下沉，使松散层产生弯下沉¨]。在厚松散层这种特殊地质采矿条件下，会曲形式的移动可分成下列两种情况：产生更加复杂的地表移动变形，而我国对在厚松散1)当基岩为水平或近水平(<10。)时，松散层条件下开采沉陷的研究又比较少，因而有必要对层的移动与基岩移动形式基本一致，两者都呈垂直厚松散层地质条件下开采对地表移动变形规律进行弯曲形式，移动向量都指向采空区中心，水平移动呈进一步分

3、析研究。1999年李永树等对厚松散层对称分布(如图1)。条件下开采沉陷盆地形态作了分析；2000年郝延锦等对厚松散层下采煤引起地表移动变形进行了分析，得出厚松散层条件下地表移动变形的基本规(3)律；2002年李德海等对焦作矿区的巨厚松散层进行了研究，得出在巨厚松散层开采条件下的地表移图1地表松散层移动形式示意2)当基岩倾斜时，基岩水平移动方向指向上动变形规律。2012年姜兴阁对厚松散层下煤层开山方向。在摩擦力的作用下，基岩移动会带动松散采地表沉陷采用FLAC如进行了模拟研究，得出了随层产生指向上山方向的水平移动，这种水平移动在着煤层的开采，相比

4、于一般条件，厚松散层条件下地松散层中由下往上逐渐减弱。因此，在这种条件下，表沉陷越大，煤炭开采所产生的地表沉陷影响范围地表点的水平移动是由基岩水平移动引起的松散层越大的结论。水平移动和松散层垂直弯曲引起的松散层水平移动山西作为中国的煤炭资源大省，煤炭资源储量的叠加。当矿层在倾斜开采的条件下，水平移动曲占全国总储量的1／3。本文根据潞安矿区司马煤矿线在地表移动盆地内呈非对称分布，指向上山方向厚松散层的地质采矿条件，研究了在这种条件下进的水平移动变大，指向下山方向的水平移动减小，且行开采对土地的破坏和影响，分析厚松散层对地表随岩层倾角的增大，这种特

5、征会表现得更加明显移动预计参数的影响。其研究结果为开采引起的土(如图2)。地和水资源破坏补偿工作提供科学依据，且对于地表移动规律与矿区生态环境的恢复均有理论与现实松意义1松散层松散层是指第四纪、新第三纪未成岩的冲积层、洪积层和残积层等。地表松散层的覆盖厚度对地表图2采动地表松散层移动形式示意移动特征尤其对地表水平移动和水平变形会产生很收稿日期：2013—10-25作者简介：王保栋(1986一)，男，山西宁武人，助理工程师，从事煤矿地测工作。58王保栋：厚松散层对地表移动变形参数的影响第22卷第12期动变形和破坏程度决定了松散层的活动特性；另外2

6、松散层对地表移动预计参数的影响松散层覆盖于基岩之上，是抗弯能力很低的松散介2．1预计参数质，对基岩起荷载作用，而且松散层以流动形式充填煤矿开采沉陷引起的地表移动变形预计方法有基岩下沉空间，最终引起地表下沉。因此，在采深一多种，我国目前应用最广的是概率积分法，这种方法定的条件下，主要影响半径随着松散层厚度的增加一般应用于地表倾角小于10。的平坦地区。潞安司而增大，得出主要影响角正切(taB8)减小。马矿区属平地或缓丘陵地带，因而满足概率积分法4)开采影响传播角()：充分采动或接近充计算条件，该方法中包含有8个预计参数，即下沉系分采动时，倾向主断面

7、上地表最大下沉值∞。与该点数(q)、水平移动系数(b)、主要影响角正切(tan／3)、水平移动比值的反正切为开采影响传播角。开采影响传播角()、4个拐点偏距系数(Si／Hi)。在采深、采厚比保持不变且相对值较大的情况下，地在预计过程中8个预计参数的精度严重关系到移动表下沉量和水平位移量均会随着松散层厚度的增大变形预计结果。这些系数值的大小主要与开采煤层而增加。由于松散层基本不具有抗弯曲变形的能上覆岩层和围岩的物理力学性质、工程地质和水文力，使得在松散层中开采影响是垂直向上传播的，地质条件、采煤及顶板管理方法、工作面开采工艺和地表下沉量的增加大于

8、水平位移。因此，松散层越回采率以及煤层倾角等地质采矿因素有关，必须通厚，开采影响传播角越大。过不同地质采矿条件下的实测资料进行求取。5)拐点偏距系数(