鲍店矿区开采沉陷预计参数综合研究.pdf

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1、第3期矿山测量NO．32014年6月MINESURVEYINGJun．2014doi：10．3969／j．1ssn．1001—358X．2014．03．11鲍店矿区开采沉陷预计参数综合研究木王宗胜，谭志祥，李运江，刘延欣，庞尔雷(1．兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿，山东邹城273500；2．中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州2211l6)摘要：在鲍店矿区不同区域，随着地质条件不同，获得的概率积分法预计参数不同，这给实际工作中预计参数的选取带来极大困难。为此，通过综合分析，建立了鲍店矿区下沉系数、

2、主要影响角正切、拐点偏移距系数、开采影响传播角、水平移动系数等概率积分法预计参数与地质采矿条件之间的对应关系，为矿区今后建(构)筑物下采煤提供了可靠的依据。关键词：综采；开采沉陷；预计参数；综合研究中图分类号：TD327文献标识码：B文章编号：1001—358X(2014)03—0024—03鲍店煤矿地处兖州矿区，是一座大型现代化生不同，这给实际工作中预计参数的选取带来极大困产矿井，年产量600多万t；经过多年的开采，目前矿难，为此需要对鲍店矿不同区域的概率积分法预计区井田内村庄压煤、矿区铁路压

3、煤等建(构)筑物下参数进行综合研究，以建立下沉系数、主要影响角正压煤情况严重，截至2013年底，鲍店矿井剩余可采切、拐点偏移距系数、开采影响传播角、水平移动系储量2．07亿t，村庄、河流等“三下”压煤量1．44亿数等概率积分法预计参数与地质采矿条件之间的对t，约占可采储量的70％，严重制约着矿井的发展。应关系。进行建(构)筑物下压煤开采的关键是对开采引起的1矿区观测站情况地表移动变形进行准确的预计。，从而采取相应的应对措施。鲍店矿先后在一采区、五采区、十采区的多个综目前鲍店矿多采用综放开采，并已

4、建立了9个放工作面上方建立过地表沉陷观测站，将鲍店煤矿综放地表沉陷观测站，获得了不同地质情况下的概1308、1310、1312等设立过地表移动观测站的各工作率积分法预计参数。对比发现，在鲍店矿区不同区面地质采矿条件汇总至表1，各工作面的获得概率积域，随着地质条件不同，获得的概率积分法预计参数分法预计参数见表2。表1鲍店矿区观测站情况表表中：月为上边界采深，；／／2为下边界采深，m；日为平均采深，m；为表土层厚度，m。下沉系数q通常是指在充分采动或接近充分采2预计参数综合分析动情况下，地表最大下沉

5、值与开采厚度和煤层倾角(1)下沉系数余弦乘积的比值。下沉系数与开采宽度、采深(覆岩厚度)、覆岩岩性等多个因素有关。在非充分采动条基金项目：兖州煤业股份有限公司科技项目，编号：(2Ol1)03。24第3期王宗胜等：鲍店矿区开采沉陷预计参数综合研究2014年6月件下，求参获得的下沉系数往往小于充分采动或接式中符号意义同上。近充分采动情况下的下沉系数，因此下沉系数与采n公式适用范围：0．49≤≤2．4917一，正动程度(宽深比)有密切的关系。由于鲍店矿各观测站覆岩岩性基本相同，故主由图2可见，在样本条

6、件下，随着(宽／基岩厚)要考虑下沉系数与采宽、覆岩厚度之间的关系。根的增大，主要影响角正切也随着增大，但当(宽／基岩据表1和表2中的数据，通过回归分析，可以获得厚)增大到一定程度后，主要影响角正切又变为逐渐下沉系数q与(宽／基岩厚)之间的关系(图1)：减小，两者呈多项式关系。q=0．2512[Ol(H—h)]+0．5329(1)式中：D——工作面宽度(m)；日——平均采深(in)；^——表土层厚度(m)。n公式适用范围：0．49≤≤2．49／-／．一l从图1可见，在样本条件下，随着(宽／基岩厚)

7、增大，下沉系数逐渐增大。图2主要影响角正切与(宽／基岩厚)关系(3)拐点偏移距正常情况下，拐点偏移距是指下沉曲线的拐点由开采边界正上方向采空区内偏移的距离；与覆岩岩性、采深、采宽、煤层倾角等诸多因素有关。拐点偏移距s通常表示为采深与拐点偏移距系数k的乘积。由于各工作面中的覆岩岩性、煤层倾角基本相同，故主要研究拐点偏移距系数k与(宽／基岩厚)之间的关系。图3给图1下沉系数与(宽／基岩厚)关系图出了拐点偏移距系数五与(宽／基岩厚)之间的对应关(2)主要影响角正切系，经回归分析得两者之间的关系式为：主

8、要影响角正切t是开采工作面的深度与主k=一0．058[Ol(H—h)]+0．1674[O／(H—要影响半径的比值。主要与覆岩岩性有关，岩性越h)]一0．0396(3)硬，其值越小，主要影响半径越大。由于各工作面覆拐点偏移距为：s=kXH岩岩性基本相同，不考虑岩性的影响。通过对比分式中符号意义同上。析，主要影响角正切与(宽／基岩厚)之间的关系比较n公式适用范围：0．49≤≤2．49明显，见图2，回归得两者之间的关系式为：／'／一凡tan口=一0．5196[D／(H—h)]。+由图3可见，在样本条件