老屋基礦好幾個(gè)工作面處于水體下,研究開采后巖層的移動(dòng)規(guī)律對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)和降低噸煤成本有著重要的意義。為此,在131019工作面地表建立了巖移觀測(cè)站,將其觀測(cè)成果與已有的觀測(cè)站資料進(jìn)行了分析、研究,得出了比較可靠的巖移參數(shù)。
摘要:老屋基礦好幾個(gè)工作面處于水體下,研究開采后巖層的移動(dòng)規(guī)律對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)和降低噸煤成本有著重要的意義。為此,在131019工作面地表建立了巖移觀測(cè)站,將其觀測(cè)成果與已有的觀測(cè)站資料進(jìn)行了分析、研究,得出了比較可靠的巖移參數(shù)。
關(guān)鍵詞:地表移動(dòng);資料分析;變形;下沉曲線
一、概述
丘田溝河流位于老屋基礦北二采區(qū)和北三采區(qū)之間,其下方主要可采煤層為10#與12#層合并區(qū),屬中厚煤層,煤層穩(wěn)定,煤質(zhì)好。131019采面位于丘田溝下方,回風(fēng)巷標(biāo)高為1260-1329米、地表標(biāo)高為1560-1670m,距地表垂深300-341m;運(yùn)輸巷標(biāo)高為1259-1322m、地表標(biāo)高1559-1670m、距地表垂深300-348m,平均垂深為344m。
二、觀測(cè)站資料整理和分析
1、地表觀測(cè)站資料整理
(1)由于采煤,引起地表巖層移動(dòng),為此,設(shè)立了131019地表巖移觀測(cè)站。從2006年4月18日起到2006年10月15日止,對(duì)此地表觀測(cè)站共進(jìn)行了13次全面觀測(cè),并進(jìn)行了資料整理分析。由于走向觀測(cè)線屬于半盆地觀測(cè)線,其數(shù)據(jù)無法真實(shí)反映該區(qū)域在豎直和水平方向上變化情況;在傾斜觀測(cè)線上,雖然上山方向的觀測(cè)點(diǎn)在采空區(qū)上方,由于開采時(shí)間過長(zhǎng),并根據(jù)公司勘測(cè)分公司提供的觀測(cè)資料分析,該區(qū)域地表已經(jīng)穩(wěn)定,對(duì)觀測(cè)資料沒有影響(通過對(duì)131019回采工作面丘田溝地表下沉、傾斜、曲率、水平移動(dòng)、水平變形曲線圖的分析),因此,以傾向觀測(cè)線的觀測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行析。(2)通過作圖,求得該區(qū)域巖層移動(dòng)的相關(guān)參數(shù)
2、地表觀測(cè)資料分析
。1)通過作圖求得走向方向邊界角δ0和移動(dòng)角δ的精度較低,原因是:走向觀測(cè)線屬半盆地觀測(cè)線,且布置在北二采區(qū)的采空區(qū)上方,加上121418采面正在回采(從5月11日開始回采到8月3日結(jié)束),因此,走向方向的地表變形既受采空區(qū)影響,又很大程度上受121418采面的采動(dòng)影響,其參數(shù)值只能作為參考。傾向觀測(cè)線上山方向雖然布設(shè)在采空區(qū)上方,但根據(jù)勘測(cè)分公司提供的資料分析,該區(qū)域已經(jīng)穩(wěn)定,因此,傾斜方向的觀測(cè)資料是可靠的。
(2)從觀測(cè)資料分析,在131019采面回采初期(該采面從5月21日開始回采),走向觀測(cè)線上的C11#觀測(cè)點(diǎn)最大下沉量為555mm,傾斜觀測(cè)線上O#觀測(cè)點(diǎn)最大下沉量為44mm。隨著工作面的不斷推進(jìn),當(dāng)采面推進(jìn)到104m時(shí),走向方向的最大下沉已轉(zhuǎn)移到采面煤壁方向,其最大下沉量為545mm;以傾向觀測(cè)線的觀測(cè)資料分析表明:采面初采時(shí),最大下沉在采空區(qū)上方,下沉量為129mm,與預(yù)計(jì)最大下沉量吻合。當(dāng)采面推進(jìn)到310m時(shí)(即8月9日觀測(cè)時(shí)),最大下沉量為335mm,已基本形成盆地,可以確定下沉邊界,這也與預(yù)計(jì)是吻合的。
三、結(jié)論
131019采面地表巖移觀測(cè)站,從2006年4月17日建站后,到同年12月5日止,已全面觀測(cè)13次,由于走向觀測(cè)線屬半盆地觀測(cè)線,此次分析只以傾向觀測(cè)線的資料為依據(jù)。從觀測(cè)資料和下沉與變形曲線分析后得出:地表下沉與采面采動(dòng)同時(shí)進(jìn)行,當(dāng)采面初次放頂后,地表很快開始出現(xiàn)裂縫并隨之開始下沉,下沉速度從1.0mm/d-7.8mm/d,最大下沉量很快達(dá)到245mm,隨著采面的繼續(xù)推進(jìn),下沉速度不斷加快、下沉量不斷增加;當(dāng)采面推進(jìn)310m(采面推進(jìn)速度為4m/d)、回采時(shí)間達(dá)78天時(shí),最大下沉量為335mm;到10月17日采面推進(jìn)520m、回采時(shí)間達(dá)150天時(shí),最大下沉量為940mm。
從分析下沉變形曲線圖得出:(1)移動(dòng)盆地的形狀是不對(duì)稱的,工作面上邊界上方的盆地邊緣比下邊界上方盆地邊緣陡;開采影響范圍,上邊界比下邊界要小些。整個(gè)移動(dòng)盆地偏向采區(qū)的下邊界;(2)最大下沉量不是出現(xiàn)在采空區(qū)中心的正上方,而是向采空區(qū)下邊界方向偏移。(3)工作面上邊界上方移動(dòng)盆地的拐點(diǎn)偏向采空區(qū)內(nèi)側(cè),下邊界上方地表移動(dòng)盆地拐點(diǎn)偏向采空區(qū)外側(cè)。(4)拐點(diǎn)位于開采邊界上方,略偏向采空區(qū)一側(cè)一定距離,兩個(gè)拐點(diǎn)與采空區(qū)不對(duì)稱,向下山方向偏移,下沉曲線失去對(duì)稱性,移動(dòng)盆地最大下沉點(diǎn)不位于采空區(qū)正上方,而是向下山方向偏移,拐點(diǎn)處的地表下沉值為最大下沉值的一半,地表傾斜值最大,地表曲率值為零,地表水平移動(dòng)值最大,地表水平變形值為零。(5)下沉曲線的斜率由盆地邊界點(diǎn)至拐點(diǎn)增加,由拐點(diǎn)至盆地中心又漸減為零,在拐點(diǎn)處傾斜值達(dá)到最大,在拐點(diǎn)處和盆地中心處,傾斜值為零。(6)在拐點(diǎn)和盆地邊界處曲率等于零,正曲率之最大值位于盆地邊界至拐點(diǎn)之間,負(fù)曲率最大值位于盆地中心點(diǎn)處。(7)盆地中心水平移動(dòng)值等于零,在拐點(diǎn)處的水平移動(dòng)值最大,在盆地邊界點(diǎn)和拐點(diǎn)處的水平變形值等于零,其最大值位于邊界點(diǎn)至拐點(diǎn)之間。(8)水平移動(dòng)曲線與傾斜曲線不相似,水平變形曲線與曲率變形曲線也不相似。(9)最大下沉系數(shù)的確定:根據(jù)《煤礦測(cè)量規(guī)程》規(guī)定θ=90°-Kα
可以得出:K=(90°-θ)/α=0.64;
上山方向移動(dòng)角參數(shù)的確定:
根據(jù)γ=β-Kα得出:K=(β-γ)/α=0.63;
綜上所述:此次觀測(cè)成果,由于受121418采面的采動(dòng)影響,走向觀測(cè)線又屬半盆地觀測(cè)線,因而求得的走向方向移動(dòng)角δ的精度不夠高;而傾斜觀測(cè)線屬全盆地觀測(cè)線,觀測(cè)的資料是可靠的、實(shí)用的。
參考文獻(xiàn):
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