31-相邻采空区影响下厚黄土矿区采煤沉陷规律研究
近距离煤层采空区下工作面矿压显现规律研究
近距离煤层采空区下工作面矿压显现规律研究周楠;张强;安百富;聂守江【摘要】针对近距离煤层采空区下开采采场矿压控制问题,根据某煤矿地质条件及工作面布置方式,采用物理相似模拟与现场实测相结合的研究方法,总结了近距离煤层上煤层开采完毕后,采空区下工作面回采过程中矿压显现规律,进一步分析了采空区下采场覆岩运动规律;由于上煤层开采造成上覆岩层垮落,老顶岩层完整性受到破坏,采空区下煤层开采时,工作面采场覆岩构成"块体-散体-块体"的复合老顶结构,从而使工作面开采过程中形成"小-大初次来压及周期来压"的矿压显现规律.【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2011(037)002【总页数】5页(P48-51,96)【关键词】近距离煤层;煤层开采;工作面矿压;矿压显现;覆岩运动;物理相似模拟【作者】周楠;张强;安百富;聂守江【作者单位】中国矿业大学矿业工程学院,江苏省徐州市,221116;煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏省徐州市,221008;中国矿业大学矿业工程学院,江苏省徐州市,221116;煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏省徐州市,221008;中国矿业大学矿业工程学院,江苏省徐州市,221116;煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏省徐州市,221008;中国矿业大学矿业工程学院,江苏省徐州市,221116;煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏省徐州市,221008【正文语种】中文【中图分类】TD323在近距离煤层的开采中,由于上煤层开采后,其上覆岩层垮落或裂隙发育,当开采下煤层时,覆岩结构与单煤层开采有较大的区别,采空区下工作面的矿压显现也因此表现出不同的特征。
本文结合某煤矿10#-110工作面的采矿地质条件,采用物理相似模拟、理论分析及现场实测的方法,分析了上层煤开采完毕后,采空区下工作面上覆岩层的结构特征及移动规律,在此基础上,研究了工作面的矿压显现规律,为类似条件的近距离煤层采空区下工作面开采提供理论依据和借鉴。
采空区地面塌陷地质灾害的防治对策研究
采空区地面塌陷地质灾害的防治对策研究摘要：在矿产领域中，地面塌陷是遍存在的一种地质灾害。
通常来讲，灾害的发生地点有着隐蔽性特征和突发性特征。
部分经济发达的矿工区域经常因为地面塌陷灾害的出现对人们自身安全产生了巨大的威胁，难以推动国民经济良好发展。
基于此，要想进一步改进矿区自然生态环境，减少地质灾害对人为安全产生的不良影响，就需要全面落实安全文明生产准则，结合实际情况制定出有关的采空塌陷防治策略，以此在塌陷区形成之前产生良好的效果，将传统塌陷区治理的问题彻底解决，引进防治结合的工程技术，与矿区开采的安全生产需求相符合。
关键词：采空区；地面塌陷；地质灾害；防治对策0前言在设计矿区开采流程的过程中，应当制定合理地面塌陷地质灾害防治措施，做好施工人员都要培训工作，使其在采矿期间熟练操作各项技术，利用合理的地面塌陷防治措施降低采空区地面塌陷幅度，缩减塌陷的具体时间，确保人们自身安全，对于矿产资源来讲，是工业发展的一项基本基础，通常是利用井下开采的方式获取。
然而，目前我国采取的塌陷区处理方式不到位，塌陷面积的增长对生态环境造成了不良的影响，所以应当全面探究采空区地面塌陷引起的相关问题。
借助相应的防治措施，全面预测塌陷发展形势，确保矿区生产的安全性。
1、对于采空区地面塌陷形成原因的分析我国矿区在矿产资源开采以后形成了空穴现象，引起了地面塌陷问题，在这其中，自然环境因素和人类行为特征直接影响着采空塌陷的形成。
要想制定健全的采空区地面塌陷防治措施，就需要降低人为因素产生的不良影响，只有在矿区开采期间保持矿区的稳定性，才可以避免地面塌陷问题的形成。
在综合性落实生态环境保护理念的基础上开展各项工作。
采空区地面塌陷是最近几年矿区中普遍存在的地质灾害形式，因为塌陷的面积不一样，因此造成的灾害程度也是不同的，当完成了资源开采工作以后，塌陷的裂缝将会逐渐扩大，裂缝在地面全面延伸的背景下出现了地下采空状态，岩石脱落使覆岩石形成了裂缝带，基于地层应力作用的影响之下，伴随着时间的发展，裂缝逐渐朝着上部延伸，地表土体发生裂缝，造成地面塌陷，在开采资源期间，对地表土体产生了一定程度的破坏性，形成不均匀沉状现象，基于采空的影响发生了土体形变裂缝，上覆岩层产生不均匀塌陷。
采矿区塌陷及沉陷区治理方式探析
采矿区塌陷及沉陷区治理方式探析摘要：地表沉陷是由采矿采空区所引发的，随着大规模的煤炭从地下采出，采空区范围不断扩大和加深，必然会导致严重的地质环境问题的发生。
我国部分地区由采矿区引发的地质环境问题首当其冲，塌陷坑、地裂缝、沉陷区等所造成环境危害和修复难度也最大，通过加强采矿区塌陷及沉陷区治理方式的深入研究与探讨，对采空区地面沉陷区的形成与治理方式进行了初步探讨，为其综合治理提供了一些方法，对实现绿色矿山建设和可持续发展具有十分重要的意义。
关键词：采矿区；塌陷；沉陷区；治理方式引言在实际开展采矿沉陷区治理工作的过程中，相关人员应该有效结合采矿沉陷区所属类型和当地实际情况，选择适宜的综合治理模式，不但要有效地修复自然生态系统，还要为整个矿区可持续发展提供有效保障。
1采矿区塌陷及沉陷区的形成及危害沉陷区形成原因主要有两点：第一，大面积长时间的采矿开采，地下逐渐形成了采空区，采矿区内岩层稳定性变差，易导致岩层断裂、弯曲，地表水平及垂直移动等现象；第二，因开采矿区的水文地质条件影响比较复杂，受采空扰动的影响，巷道顶板塌落，形成采矿区。
由于沉陷区的形成改变了水文地质条件，地表水系受到破坏，周围水系受到严重影响，特别是对于平原矿区，地下水位较浅且降水集中，随着采矿区形成，地表会形成沉陷水域，进一步使沉陷区内可利用土地面积减少，自然景观被破坏，动植物栖息环境受影响，生物多样性锐减，因此对于沉陷区治理迫在眉睫。
2采矿区形成过程采矿区是指在采矿作业过程中，将地下煤炭或煤岩石等开采完成后留下的空洞或空腔。
在采矿工程开采过程需要将地下煤炭资源开采运走，一般会在掘进过程中，采用类似道路上过山隧道方法，逐步打通地下煤炭所在位置到采矿井口间的隧道，一般会将开采过程中遇到的矿石、煤炭等运送到地面，以便形成合理的运送和开采作业面，随着煤炭和其他矿石的不断运出，地下形成了采矿区。
由于开采工艺和使用技术不同，采矿区略有差别，一般会以采矿井口为中心，向煤炭资源存储点形成采煤巷道，采煤巷道类似过山隧道的形状。
煤矿开采的采空区对地面沉陷
详细描述
监测预警系统是预防和减轻地面沉陷灾害的 重要手段之一。通过建立和完善这一系统， 可以实时监测采空区的形态变化和地面沉陷 情况，及时发现和预警潜在的危险，为采取 有效的应急处置措施提供支持，最大程度地 减少灾害损失。同时，监测预警系统的建立 和完善也有助于提高煤矿开采的安全性和可
靠性。
THANKS
采用各种监测手段，如地压监测、矿压监 测等，对采空区进行实时监测，及时发现 和预警可能出现的地面沉陷。
应急处理措施
制定应急预案
针对可能出现的地面沉陷，制 定应急预案，明确应急组织、
应急流程和救援措施。
建立应急救援队伍
建立专业的应急救援队伍，配 备必要的救援设备和器材，确 保在发生紧急情况时能够迅速 响应。
详细描述
采空区的形成和发展是一个复杂的地质工程过程，涉及到多种因素，如煤层厚度、采煤方法、顶板管理方式、地 质构造等。深入研究这些因素之间的相互作用和影响，有助于揭示采空区发展的内在规律，为地面沉陷的预测和 防治提供理论支持。
采空区对地面沉陷的数值模拟研究
总结词
利用数值模拟方法，模拟采空区的形成和发展过程，预测地面沉陷的规律和趋 势，为制定防治措施提供依据。
地下水状况
地下水压力和流动对土 层稳定性产生影响，进
而影响沉陷程度。
采空区对地面沉陷的预测方法
01
02
03
04
数值模拟
利用数值计算方法模拟地层应 力分布和沉陷过程。
经验公式法
根据开采参数和地质条件，利 用经验公式预测沉陷程度。
现场监测
通过在采空区周围设置监测点 ，实时监测地层变形和沉陷情
况。
综合分析法
监测与控制实例
山西某煤矿
采煤沉陷影响范围确定的研究
采煤沉陷影响范围确定的研究王芳【摘要】指出采煤沉陷影响范围的确定是矿区可持续发展的一项重大课题,以山西省A村庄为例,对煤矿采空边界进行了确定,并对采煤影响带的高度及宽度进行了计算,从而较全面、准确地确定了采煤沉陷的影响范围.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2013(039)001【总页数】3页(P63-65)【关键词】采煤沉陷;采动影响高度;采动影响宽度【作者】王芳【作者单位】山西省地质工程勘察院,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TU4341 概述在我国的一次能源结构中，煤炭是我国的基础能源和原料，并在国民经济中具有重要的战略地位。
改革开放以来，煤炭工业取得了巨大的发展，对国民经济的增长及社会发展发挥了重要作用。
但是在煤炭工业发展过程中还存在地面沉陷等地质灾害问题，并且随着煤炭需求总量不断增加，沉陷问题还将进一步加大，采煤沉陷引起的地质灾害也越来越多的影响到矿区广大居民的生产及生活，影响了社会的和谐稳定。
据统计，我国每采万吨煤沉陷面积为4亩～5亩，在最近的50年中，采煤沉陷的土地面积约为950万亩，直接影响了当地居民的生产生活，矿区的生态环境形势也十分严峻。
目前，我国国民经济正处在快速、持续、稳定的发展阶段，对煤炭资源的需求将持续快速增长，加强煤炭矿山环境的保护刻不容缓。
为此，通过各种综合技术措施，最大限度地开采煤炭资源，同时使地表损害控制在允许范围内，探讨科学、合理的方法，确定开采影响范围则十分必要。
2 采煤沉陷影响范围的定界标准简单地说，采煤沉陷地就是开采沉陷破坏的土地。
我国各地对采煤沉陷地的认同因地表附着物的不同而存在差异，对采煤沉陷地的恢复治理也因采煤沉陷破坏土地分类的不同，采用不同的标准。
各地定界采煤沉陷地标准的实质主要是对土地的破坏程度，如是否影响耕作，影响地面建筑物及具体破坏情况等。
在《建筑物、水体、铁路以及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》第十六条中明确规定:确定建筑物保护煤柱的允许地表变形值采用下列数值:倾斜i= ±3 mm/m、曲率k= ±0．2×10－3、水平变形ε=±2 mm/m，要求按地表变形标准确定沉陷损害边界。
《2024年基于关键层理论的采空区残余沉降研究及工程实例分析》范文
《基于关键层理论的采空区残余沉降研究及工程实例分析》篇一一、引言采空区作为矿产资源开采后遗留的空间，其稳定性和安全性对于矿山的持续运营及周边环境具有重大影响。
残余沉降作为采空区稳定性的重要评价指标，其研究对于预防矿山地质灾害、保障矿山安全生产具有重要意义。
本文基于关键层理论，对采空区残余沉降进行研究，并结合工程实例进行分析，旨在为矿山安全生产和采空区治理提供理论依据和实践指导。
二、关键层理论概述关键层理论是采矿工程领域中的一种重要理论，它主要研究的是岩体中的关键层，即对岩体稳定性起到决定性作用的层次。
在采空区中，关键层往往决定了采空区的稳定性，因此研究关键层对于预防采空区残余沉降具有重要意义。
三、采空区残余沉降研究（一）残余沉降定义及影响因素采空区残余沉降是指矿山开采结束后，由于岩体应力重新分布和矿体回弹等因素导致的采空区空间体积变化。
残余沉降受多种因素影响，包括岩体性质、开采方法、开采深度等。
（二）基于关键层理论的残余沉降研究方法基于关键层理论，我们可以通过分析岩体的力学性质、关键层的分布及厚度等因素，研究采空区的稳定性及残余沉降规律。
同时，结合数值模拟、现场监测等手段，对采空区残余沉降进行预测和评估。
四、工程实例分析（一）实例概述以某矿山为例，该矿山采用大规模机械化开采方式，开采深度较大，采空区残余沉降问题较为严重。
本文将基于关键层理论，对该矿山的采空区残余沉降进行研究和分析。
（二）关键层分析通过对矿山地质资料的分析和现场勘察，确定了矿山的关键层分布及厚度。
其中，某一层位的岩体具有较高的强度和稳定性，成为控制采空区稳定性的关键层。
（三）残余沉降预测与评估结合数值模拟和现场监测数据，对采空区的残余沉降进行预测和评估。
结果表明，关键层理论在预测和评估采空区残余沉降中具有较好的适用性，能够为矿山安全生产和采空区治理提供有力支持。
（四）工程治理措施针对该矿山采空区残余沉降问题，提出了相应的工程治理措施。
煤矿开采地表沉陷规律
+
9 x x x
K1=0 K3=0 K5=0 K7=0 K9=0
曲率正负号的物理意义
x
正曲率的物理意义 是地表下沉曲线在 地面方向凸起或在 煤层方向下凹
负曲率的物理意义 是地表下沉曲线在 地面方向下凹或在 煤层方向凸起
δo
ψ3
W(mm)
ψ3
δo
r
-
x
+ i(mm/m)
(c)
K(10 -3 /m)
+
煤矿开采地表沉陷规律
一、地表移动和破坏的形式 二、地表移动盆地的形成及特征 三、地表移动的角量参数 四、 地表移动的变形参数 五、地表移动变形参数分析 六、开采沉陷预计方法
一、地表移动和破坏的形式
地表移动盆地
地表裂缝及台阶
煤层露头处附近漏斗状塌陷坑
二、地表移动盆地的形成及特征
1、地表移动盆地的形成
β″β β 0
C″ C′ C
A A′A″ φ
B″B′ B φ
δ″δδ0
δ0 δδ″
松散层移动角
松散层 第四纪、第三纪未成岩的冲积层、洪积
层和残积层的统称 松散层移动角 ，一般取45°。 当有松散层时，应先以松散层移动角
将边界点投影到基岩面，再与开采边 界连线确定移动角。
急倾斜煤层边界角、移动角、裂隙角
A
B
W0
δ0
ψ3
ψ3
δ0
临界开采尺寸 ，1.2～1.4倍采深
超充分采动时的地表移动盆地
1
2
1
4
3
A
3
4
B
W0 W0
δ0
ψ3
ψ3
δ0
3、地表移动盆地特征
煤矿地表塌陷规律及预测方法探讨
煤矿地表塌陷规律及预测方法探讨煤矿地表塌陷形态多样、破坏程度可大可小，与开采深度、开采活动、矿体倾角、工作面开采区域、工作面数等因素有关。
我国常用的煤矿地面沉陷预测方法包括经验法、负指数法、概率积分法等。
概率积分法理论、方法基本成熟，国内正积极构建基于GIS技术构建的沉陷数据管理系统，已取得一定进展，但进行推广应用尚有一段时日。
标签：煤矿地表塌陷规律预测我国是一个煤炭资源利用大国，煤炭开采量居世界第一位，煤炭产生能源约占我国总能源消耗75%～80%，煤炭还是煤炭化工重要原料，为国民经济发展做出了巨大的贡献[1]。
但与此同时，煤炭开采与利用也带来一系列社会、环境问题。
我国煤炭多埋藏于地下，煤矿开采主要依赖于地下开采，约占90%。
地下开采可能致地表土地大面积塌陷、损毁，破坏耕地、林地以及地面建筑，存在安全隐患。
近年来，煤矿地表塌陷事故屡见不鲜，累计塌陷面积已达100km2，塌陷所造成的损失大、影响深远、恢复困难，引发的社会的广泛讨论。
深入研究煤矿地表塌陷，并进行预测，是降低煤矿塌陷危害的可行方法，本次研究就此进行探讨。
1煤矿地表塌陷规律1.1煤矿地表塌陷主要表现煤矿引起的地表塌陷具体表现不尽相同，按照形态、破坏程度大体可分为两类：（1）浅部开采，急倾煤层或厚煤层形成的漏斗状陷坑、台阶状断裂，此类塌陷往往发生较突然，破坏性较大，但多仅限于局部，范围小；（2）深部开采，急倾煤层和开采深度大、倾角较小的煤层发生大范围平缓下沉，发生较缓，但也可造成较大的损失，损毁地面构筑物。
按照塌陷体积与深度占开采面比重高低可分为充分开采塌陷与非充分开采塌陷，前者占比在70%以上，只有当采煤区长、宽尺寸达到过超过开采深度1.4倍才可能发生，后者占比在70%以下，可发生于任何类型开采区[2]。
通常来说，除开采区外，地下还留存各种未开采或无开采价值的煤柱，这些煤柱对地面具有一定的支撑作用，使地面塌陷空间并不完全与矿道相同，形成凹凸不平的复杂形状。
厚松散层矿区开采沉陷的基本规律研究
论文题目：厚松散层矿区开采沉陷的基本规律研究专业：测绘工程本科生：鲁刚刚（签名）指导教师：姚顽强（签名）摘要矿山开采破坏了岩体内部原有的力学平衡状态，引起地表下沉和变形，影响到位于开采影响范围内的建筑物、河流、铁路、管道及农田，造成极大危害。
研究开采引起的地表沉陷规律，掌握开采对地表的影响范围和大小，以及对构筑物的破坏过程和特征，可减小或避免地下开采的有害影响。
本文通过对厚松散层矿区采动覆岩变形破坏类型、厚松散层矿区主要采动损害及其特征、厚松散层矿区地表移动与变形动态规律以及厚松散层矿区地表移动稳定后的角量参数的分析，探讨了厚松散层矿区开采沉陷的基本规律，并通过红柳林矿区工程实例验证了这一规律。
关键词：厚松散层，开采沉陷，地表移动，变形规律，三道沟矿区Subject: Thick watered mining subsidence of the basic lawSpecialty: Geomatics EngineeringName:Lu Ganggang (Signature)Instructor :Yao Wanqiang (Signature)ABSTRACTThe mining damage the rock mechanics balance, the original surface subsidence and deformation, affect in mining area of effect of buildings, rivers, railway, pipeline and farmland, cause great harm. Study of surface subsidence caused by mining, master of surface mining area of effect and size, and the failure process of structures and features, can reduce or avoid the harmful effects of underground mining. Based on thick watered mining area of overburden rock deformation damage types, thick watered mine mining damage and its main features, thick watered surface movement and deformation and thick watered the dynamic stability of surface movement of angular parameter analysis, probes into the thick watered mining subsidence of the basic law, and through the red LiuLin mining engineering example verified this rule..KEY WORDS: Thick loose level, mining settlement, surface migration, distortion rule, three ditch mining area前言进入21世纪，环境保护(Environmental Protection)已成为人类要解决的重大问题。
采空塌陷机制
采空塌陷机制采空塌陷是指煤炭开采过程中，地下煤层被抽采后形成的空洞逐渐扩大并导致地表下沉的现象。
这种地质灾害在煤矿开采中十分常见，给矿井的安全生产和地表环境带来了严重威胁。
本文将从采空塌陷的机制、影响因素以及防治措施等方面进行探讨。
采空塌陷的机制主要与煤炭开采过程中产生的三个因素密切相关。
首先是煤炭的抽采导致了地下空洞的形成。
在开采过程中，煤炭被抽采出来后，地下形成了一个或多个空洞，这些空洞会随着煤炭的抽采逐渐扩大。
其次是煤层的瓦斯抽放和瓦斯爆炸。
煤炭中含有大量的瓦斯，为了确保矿井的安全，需要进行瓦斯抽放。
然而，煤层瓦斯抽放会导致煤层内压力的变化，从而进一步加剧采空区的塌陷。
最后是地表荷载的作用。
地表上的建筑物、设施和交通运输等都会给地下空洞施加一定的荷载，这些荷载也是导致采空塌陷的重要因素之一。
采空塌陷的影响因素也是多方面的。
首先是煤层的厚度和倾角。
煤层的厚度和倾角会影响到采空区的形状和大小，从而进一步影响到采空塌陷的程度。
其次是煤层下覆岩层的性质和厚度。
下覆岩层的性质和厚度会影响到采空区的稳定性，如果下覆岩层较薄或者岩性较差，采空塌陷的风险会进一步增大。
此外，地下水的涌入也是导致采空塌陷的重要因素之一。
当地下水涌入采空区时，会引起地下水位的升高，从而增加了采空区塌陷的概率。
针对采空塌陷的严重威胁，人们提出了一系列的防治措施。
首先是采取支护措施。
在采空区附近设置支护柱、注浆和加固杆等，以增加采空区的稳定性和承载能力。
其次是进行深部开采。
通过深部开采，可以减少采动范围，从而减少采空区对地表的影响。
此外，还可以采取地下水管理措施，包括减小地下水位、降低地下水压力等，以减缓采空区塌陷的发生。
另外，科学合理地制定采煤方案，合理安排采煤顺序和开采速度，也是减少采空塌陷的有效手段。
采空塌陷是煤炭开采过程中常见的地质灾害，对矿井的安全生产和地表环境造成了严重威胁。
通过了解采空塌陷的机制和影响因素，人们可以采取相应的防治措施，减少采空塌陷带来的损失。
煤矿地质中土地沉陷预测的探讨
煤矿地质中土地沉陷预测的探讨【摘要】在煤矿的开采过程中，不可避免的会对地表产生裂缝。
在裂缝产生的同时，还会使地表发生倾斜。
当开采引起的倾斜和斜坡本身的倾斜方向一直时，将会形成更加陡峭的破面，促使滑坡的产生。
【关键词】煤矿地质；沉陷裂缝；预测分析1.矿区土地沉陷预测矿区土地沉陷预测模型一般采用概率积分法就可以达到土地复垦的要求。
（1）多工作面开采影响的预计。
首先计算出单个工作面开采引起地表预计点的下沉，然后叠加。
（2）任意形状工作面开采影响的预计。
将任意形状工作面顺煤层走向划分成若干矩形工作面，用一个或多个矩形工作面代替任意形工作面。
2.土地裂缝预测地下煤炭的开采引起土地沉陷，随着土地沉陷的发展，地表土层内各点的受力状态也发生相应的变化，原始平衡状态被破坏。
由于地表各点不均匀的沉降和水平移动，在沉陷盆地内的部分区域将产生裂缝。
裂缝并非地表沉陷一开始就产生的，而是工作面推进至一定面积，地表某一点的主应变达到裂缝临界值后开始逐步形成的。
地表有一点处于裂缝临界状态时，已开采的面积称为裂缝临界开采面积。
裂缝临界开采面积的大小取决于开采深度、开采厚度、上覆岩层的物理力学性质和结构等因素，产生裂缝的临界值则主要取决于地表土的物理力学性质。
开采工作面切眼、上山、下山边界和终采线边界上方的地表一旦产生裂缝是永久性的。
这些裂缝只有当相邻工作面的开采，或者人工充填，或者经历较长时间的自然作用才能闭合回采工作面上方的裂缝区是随着工作面的向前推进而前移的。
当已开采的面积大于裂缝临界开采面积后，在采空区周边上方出现裂缝区域；当采空区面积连续增大，切眼、上山、下山边界上方的裂缝区域扩大，而工作面上方地表裂缝区向前移动。
先前的裂缝区逐渐进入压缩变形区，产生的裂缝逐步闭合，而在裂缝区外侧则产生新的裂缝。
工作面继续推进各边界上方裂缝区范围不再扩大，工作面上方裂缝有规律的前移。
工作面停采后，只存在采空区周边上方的裂缝区。
对于山区而言，由于山区采动滑移的方向指向地表的下坡方向，且滑移量的大小与地表倾角有某种正比函数关系，因而山顶和凸形地貌部位将产生附加的水平拉伸变形，山谷和凹形地貌部位将产生附加的水平压缩变形，所以山区采动裂缝大多分布在山顶、梁峁等凸形地貌部位和凸形边坡点部位，裂缝方向大体平行于等高线方向，谷底等凹形地貌部位一般很少出现明显的采动裂缝，这是山区采动裂缝分布的重要特征。
近距离煤层采空区下综采工作面矿压显现规律
近距离煤层采空区下综采工作面矿压显现规律张伟（煤炭科学研究总院，北京100013）［摘要］在近距离煤层下行开采过程中，由于上煤层开采造成上覆岩层垮落，覆岩岩层完整性将受到破坏，采空区下煤层开采时，工作面采场覆岩将形成整体完整性较差的松散结构，具有来压不明显、动载系数小等特点。
通过某矿的矿压监测数据分析其来压规律，并为类似矿井矿压规律研究及围岩控制提供依据。
［关键词］采空区；近距离煤层；矿压规律［中图分类号］TD323［文献标识码］B［文章编号］1006-6225（2011）06-0084-03Underground Pressure Behavior of Full-mechanized Mining Face underGob of Near-distance Coal-seam［收稿日期］2011－08－18［作者简介］张伟（1979－），男，江苏泰兴人，注册安全工程师，煤炭科学研究总院秘书主管。
在近距离煤层群的开采中，煤层开采时矿压显现的时空关系复杂，巷道维护困难。
上煤层开采后，其上覆岩层的下位岩层将发生动力失稳垮落、上位岩层将随垮落带下沉，渐成为裂隙发育区域，当开采下煤层时，顶板覆岩完整性已经破坏，因此，采空区下工作面的矿压显现将表现出来压不明显，动载系数小的特征。
本文在结合某矿二采区6－1C 煤层西一片工作面的具体条件及矿压监测数据的基础上，对其来压特征及规律进行全面分析，为类似条件的近距离煤层采空区下开采提供理论依据和借鉴。
1工作面开采条件某矿井田煤系地层为晚侏罗系元宝山组，含煤系数由南向北逐渐降低，由厚分岔变薄，最后尖灭。
其6煤在二采区逐渐分叉为6－1A ，6－1B ，6－1C 三层。
6－1A 煤层平均0.9m ，较薄不可采，6－1B 平均1.9m ，稳定可采，（布置的6－1B 西一片工作面已回采完毕），6－1C 平均2.0m ，稳定可采。
6－1C 西一片工作面位于6－1B 西一片工作面的正下方，煤层间距平均6m ，工作面倾向长度145m ，煤层倾角平均15ʎ。
相邻工作面开采地表动态沉陷规律
浅析相邻矿井采空区对综采工作面的影响
浅析相邻矿井采空区对综采工作面的影响煤层回采后，上覆岩层将随垮落带下沉，渐成为裂隙发育区域，当开采邻近煤层时，顶板覆岩完整性已经破坏，采空区邻近工作面矿压显现，表现出来压不明显、动载系数小的特征。
本文以E07工作面矿压监测数据的基础上，对其来压特征及规律进行分析，为邻近采空区开采煤层提供参考。
标签：相邻；采空区；矿压影响近年来，部分矿井延伸到深部进行开采，并且接近矿界回采，矿界附近其它矿井的回采活动范围或边界采空区，由于回采时间接近，会产生回采来压相互影响。
本文从某矿E07工作面回采遇到的各类问题入手，对相邻矿井采空对回采工作面的影响进行探讨，以期给其它同类工作面回采工艺的设计提出参考。
1 工作面開采条件简况1.1 基本概况某矿开采煤层为沁水煤系山西组3号煤层，E07工作面位于概况井田南边界，与A矿井相邻。
煤层倾角7-10°，平均厚度为5.7米，含夹矸。
煤层上部岩性及厚度自上而下为：粉砂岩，厚度4.78m；砂质泥岩，厚度3.70m；直接底为砂质泥岩，厚度1.42m；老底为细砂岩，厚度2.03m。
1.2 地质情况E07工作面掘进准备过程中，未曾揭露地质构造。
3号煤上部发育6个砂岩含水层，其中7、8号含水层距3号煤层较近，为弱含水层，对巷道掘进影响不大。
工作面属承压开采区域，突水系数为0.0220 MPa/m，底板突水危险性不大。
工作面南邻A矿采空区，井田边界留设防隔水煤（岩）柱宽度为40米，该工作面回采后采空区存在8.6万立方米积水。
1.3 巷道支护设计E07工作面两顺槽巷道沿煤层底板布置，采用锚网支护方式。
巷帮采用每排每帮4根帮锚杆，锚杆间距900mm，排距1000mm，顶板每排5根顶锚杆，锚杆间距1000mm，排距1000mm；配合双钢筋托梁、金属经纬网进行支护。
顶板锚索支护采用Φ22mm，1×19股高强度低松弛预应力钢绞线顶锚索，锚固长度1550mm。
锚索排距1200mm，每排5根锚索，锚索间距1000mm，全部垂直岩面打设。
采煤沉陷区特征
采煤沉陷区特征标题：采煤沉陷区特征及其影响因素的深入探讨导语：采煤沉陷区是指在煤矿开采过程中，由于矿井底板下沉导致地表出现沉陷的区域。
这种地质灾害不仅对人类活动、土地利用和环境生态造成了严重影响，而且对区域经济社会发展也带来了一系列挑战。
本文将深入探讨采煤沉陷区的特征，并分析其影响因素。
第一部分：采煤沉陷区的特征1.1 表观特征：采煤沉陷区地表的沉陷特征可以分为平面及立体两个维度进行描述。
1.2 地下特征：采煤沉陷区除地表沉陷外，地下的变形特征也非常明显。
包括地层的变形、水文地质的改变等。
1.3 地貌特征：采煤沉陷区地貌的变化也是其特征之一。
包括地表起伏、地形复杂等。
第二部分：采煤沉陷区特征的影响因素分析2.1 煤层特征：煤层的厚度、倾角、煤质等因素会对采煤沉陷区特征产生显著的影响。
2.2 采煤方式：不同的采煤方式对采煤沉陷区的形成及特征也有着不同的影响。
2.3 岩石特性：岩石的强度、韧性等对采煤沉陷区的形成及规模也有一定影响。
2.4 水文地质条件：地下水的存在与分布情况对采煤沉陷区的形成及特征也起到了至关重要的作用。
第三部分：采煤沉陷区的总结与回顾3.1 采煤沉陷区的总结：综合分析前述各个方面的特征及其影响因素，得出针对采煤沉陷区的总结和归纳。
强调采煤沉陷区的不可逆性及其带来的问题。
3.2 对采煤沉陷区的理解：在总结的基础上，对采煤沉陷区的含义、成因及对社会经济发展的影响进行深入理解和解读。
强调保护环境和可持续发展的重要性。
结论：采煤沉陷区是采煤过程中不可避免的地质灾害，其特征包括表观特征、地下特征和地貌特征。
采煤沉陷区的形成与煤层特征、采煤方式、岩石特性和水文地质条件等因素密切相关。
深入理解和认识采煤沉陷区对我们更好地保护环境、实现可持续发展具有重要意义。
观点和理解：从我所了解的情况来看，采煤沉陷区是一个常见而严峻的地质问题。
它不仅对人类的生活和经济造成了巨大的影响，还对地下水资源的保护和生态环境的维护提出了挑战。
回采工作面地表沉降观测及规律研究
回采工作面地表沉降观测及规律研究一、引言煤炭是我国重要的能源资源，其开采是我国能源产业的重要组成部分。
煤矿回采工作是煤炭开采的重要环节，同时也是煤矿生产中存在的一个重要问题。
在煤矿回采过程中，地表沉降是一种普遍存在的现象，它直接影响着地表的稳定性和周边环境的安全。
地表沉降的研究对于煤矿开采的安全和环境保护具有重要意义。
通过对回采工作面地表沉降规律的研究，可以为预防和减少地表沉降提供科学依据，并指导着煤矿生产的持续稳定发展。
二、回采工作面地表沉降的影响因素1. 地质条件：地下矿床的类型、倾角、埋深等因素都会对地表沉降产生影响。
2. 煤层开采方式：采煤工艺和采煤工序的不同，都会对地表沉降产生不同的影响。
3. 回采工作面的规模：回采工作面的规模越大，挖掘煤炭的数量越多，地表沉降的影响也越大。
4. 支护方式：支护方式的不同会影响到地下空间的稳定性，进而影响地表的沉降情况。
5. 采空区域的管理：对采空区域的管理不当，将导致地表的大范围沉降。
1. 自然地面观测法：通过自然地面的标志（如建筑物、树木等）来观测地表的沉降情况。
2. 地面测量法：利用地面测量设备进行测量，如全站仪、GPS等。
3. 地下测量法：通过在地下进行测量，获取地表沉降的数据。
四、地表沉降规律的研究1. 地表沉降的时间规律：在煤矿开采过程中，地表沉降并非一蹴而就，而是一个长期的过程，其时间规律性也需要我们关注。
2. 地表沉降的空间规律：不同地区、不同煤矿的地表沉降情况也会有所不同，需要针对性的研究。
1. 对地表设施的影响：地表的沉降会对地面的建筑物、道路、管线等设施产生不利影响，影响设施的使用寿命。
2. 对地下水系统的影响：地表沉降会影响地下水系统的流动方向和流速，可能导致地下水系统的变化。
3. 对生态环境的影响：地表沉降对周边的生态环境也会产生不利影响，影响当地的植被和野生动植物的生存。
1. 地表沉降的预测：通过对地表沉降规律的研究，可以对未来的地表沉降情况进行预测，为采取预防措施提供科学依据。
采动影响下厚黄土层沉陷规律研究
采动影响下厚黄土层沉陷规律研究刘义新;廉玉广;李少刚【摘要】It is important for coal pillar mining under buildings, railways and water-bodies and perfecting coal mining subsidence prediction theory to study mining-induced subsidence law of thick loess layer. Based on 6204 working face of Yang-wangou Coal Mine,borehole TV detection equipment and real-time monitoring equipment for measure points subsidence value were used respectively,to detect inner mining induced fracture and reveal subsidence law of thick loess layer. It shows that thick loess layer has good integrity,and has no inner mining-induced fracture. Furthermore,it is obtained that thick loess sub-sidence as a whole,whose subsidence value approximately equal to surface subsidence value,and keeps in step with the sur-face.%采动影响下厚黄土层沉陷规律研究对指导矿区进行“三下”压煤开采设计和完善开采沉陷预计理论等工作具有重要意义。
巨厚黄土层下采动地表沉陷规律研究
巨厚黄土层下采动地表沉陷规律研究马爱阳;丁来中【摘要】为研究巨厚黄土层采动地表移动规律,文章以霍州煤电辛置矿为工程研究背景,采用理论分析与现场实测相结合的研究方法,求取了地表移动变形极值,分析地表沉陷的基本特征,确定了地表沉陷的角量参数和概率积分预计参数,为相似地质采矿条件开采提供技术指导.【期刊名称】《江苏科技信息》【年(卷),期】2019(036)012【总页数】6页(P24-28,33)【关键词】巨厚黄土层;霍州煤电;地表移动【作者】马爱阳;丁来中【作者单位】河南理工大学测绘与国土信息工程学院,河南焦作 4540003;河南理工大学测绘与国土信息工程学院,河南焦作 4540003【正文语种】中文【中图分类】TD3250 引言煤炭作为我国的主体能源，在我国的能源结构中占的比重非常高，而且在国民经济和国计民生中发挥着举足轻重的地位［1］。
然而，煤炭资源的开发利用也造成了很多问题，例如水土流失、生物多样性的破坏，其影响存在于煤炭开采、储藏、运输和利用的整个过程，而且这种影响在煤矿开采结束后几十年甚至上百年仍将继续存在［2-3］。
众多学者在实测资料以及理论的基础上，对煤矿开采所引起的地表沉陷做了很多的研究，取得了丰富的成果，但基于特定的地质采矿条件的地表移动规律的研究还不能满足当前的生产需要。
本文以霍州煤电辛置矿为研究背景，探讨巨厚黄土层采动地表移动规律，为相似地质采矿条件下煤矿开采提供技术指导。
图1 工作面与观测站相对位置1 工程背景辛置煤矿是霍州煤电集团有限责任公司的老矿井，也是霍州煤电集团的主力生产矿井之一，其地表标高约为810～870 m，煤层底板标高为370～460 m，煤层埋藏深度为370～570 m，采深约440 m，冲积层平均厚度约300 m，基岩平均厚度约140 m；煤层最大厚度3.1 m，最小厚度2.9 m，平均厚度3 m。
由于霍州矿区地面大部分为山区，且地面村庄建筑物大部分为窑洞，只有小部分的砖石结构的单层平房，抗拉伸变形能力很差［4-5］。
相邻工作面开采地表动态沉陷规律
相邻工作面开采地表动态沉陷规律汤伏全; 赵军仪【期刊名称】《《金属矿山》》【年(卷),期】2019(000)010【总页数】6页(P8-13)【关键词】开采沉陷; GNSS连续变形监测系统; 相邻工作面; 重复开采; 数值模拟【作者】汤伏全; 赵军仪【作者单位】西安科技大学测绘科学与技术学院陕西西安710000【正文语种】中文【中图分类】TD325矿产资源高强度、大范围开采使得矿区生态环境问题日益突出，对于开采沉陷区的实时动态监测是研究矿区开采沉陷规律、解决矿区环境问题的关键环节。
常规监测方法在影响区域建立地表移动观测站，通过水准测量、三角高程测量、导线测量等方法获取监测点三维坐标数据，达到地表沉陷监测的目的。
然而，常规监测方法野外测量工作量大、环境因素影响较大，难以对监测点实施连续、实时与自动化监测。
目前，随着GNSS技术、三维激光扫描技术及D-InSAR技术等新兴测绘技术的发展，开采沉陷监测正向自动化、系统化、网络化方向发展。
其中，以GNSS定位技术为基础，结合网络通信、数据库等技术的GNSS连续变形监测系统，实现了实时监测数据采集、数据传输、数据处理分析、开采沉陷预警的一体化［1-3］，监测数据通过卡尔曼滤波等算法进行处理［4］，其平面及高程精度相较于常规RTK测量有了大幅度提升，测量成果稳定可靠，满足开采沉陷监测精度要求。
近年来，单一工作面开采引起的地表移动变形规律已成理论化、体系化，并广泛应用于矿区地表移动变形预计及地面控制等具体问题研究中［5］。
然而，随着煤矿开采技术的不断提高、煤矿需求量的增加，煤矿开采量逐年增加，多煤层重复开采、厚煤层分层开采、同煤层多工作面开采等重复开采方法已得到广泛应用［6-11］。
相比于单一工作面开采，多工作面重复开采条件下的地表移动变形具有一定的特殊性。
王悦汉等［8］研究认为重复采动条件下地表下沉系数与两煤层之间的间距、采厚及初次采动下沉系数有关，并推导出了不同煤层重复开采条件下地表及覆岩下沉系数的计算公式。
黄土层矿区最大地表沉陷值预测研究
黄土层矿区最大地表沉陷值预测研究
艾卫涛;汤伏全
【期刊名称】《地产》
【年(卷),期】2022()4
【摘要】西部许多矿区地处黄土高原及其过渡地带,具有典型的黄土沟壑区地貌特征,黄土层厚度占开采深度的30﹪~70﹪,地形起伏多变,地貌破碎,垂直节理发育,地表水和地下水资源匮乏,人居生态环境较为脆弱。
黄土层具有垂直节理发育和湿陷性等特性,其物理力学性质与岩层明显不同。
多年来,因地下采煤引起或诱发的煤矿区建筑物破坏、地面沉陷、开裂和山体滑坡、崩塌、水源枯竭等各种地质与环境灾害,给矿区人民生命财产造成了重大损失,已成为危害矿区生产以及人民生活的主要灾害源和西部煤炭资源开采和经济社会发展中迫切需要研究的重要课题。
开采沉陷预计是矿山开采沉陷学科的核心内容之一,它对开采沉陷的理论研究和生产实践都有重要的意义。
地表沉陷预计是进行给定区域内移动与变形极值统计的前提条件。
地表最大下沉值直接反映开采沉陷的强度并控制着其它各个移动变形值的大小,是衡量开采沉陷的主要指标。
由于上覆厚黄土层的影响,黄土矿区地表沉陷规律具有特殊性,开采影响在土层中的传播与岩层的移动规律明显不同。
【总页数】3页(P0182-0184)
【作者】艾卫涛;汤伏全
【作者单位】河南城建学院测绘与城市空间信息学院;西安科技大学测绘学院【正文语种】中文
【中图分类】F
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第24卷第1期(总第146期)煤㊀矿㊀开㊀采Vol．24No．1(Series No．146) 2019年2月COAL MINING TECHNOLOGY February㊀2019相邻采空区影响下厚黄土矿区采煤沉陷规律研究贺国伟,朱永伟,王㊀涛,吴㊀迪,郭㊀剑(陕西铁路工程职业技术学院,陕西渭南714000)[摘㊀要]㊀为研究相邻采空区厚黄土层采煤地表移动变形规律,以燕家河煤矿8211工作面地表移动变形实测数据为基础,分析研究了静态和动态地表沉陷变形特征㊁移动角参数㊁动态参数和预计参数㊂结果表明:由于相邻采空区残余变形和厚黄土层荷载作用,地表下沉量大,移动影响范围广,最大下沉速度系数为1．638,最大下沉速度为31．8mm/d㊂在地表移动持续时间中,活跃阶段约占总时间的38．7%,地表沉陷量约占最大下沉量的95．9%,受厚黄土层影响,衰退阶段持续时间较长;工作面启动距为100m;工作面最大下沉速度滞后距为224．3m,滞后角为67ʎ46ᶄ;走向和倾向拐点偏移距分别为-92．5m和197．2m㊂[关键词]㊀相邻采空区;厚黄土层;沉陷;静态与动态移动变形[中图分类号]TD325．4㊀[文献标识码]A㊀[文章编号]1006-6225(2019)01-0081-05 Subsidence Characteristic of Thick Loess Layer under Adjacent Gob InfluenceHE Guo-wei,ZHU Yong-wei,WANG Tao,WU Di,GUO Jian(Shaanxi Railway Engineering Vocational Technical Institute,Weinan714000,China)Abstract:In order to study surface movement deformation characteristic of thick loess layer of adjacent gob,based on surface move-ment data of8211working face of Yanjiahe coal mine,the static and dynamic subsidence characteristic,movement angle,dynamic parameters and forecasting parameters were all analyzed,the results showed that because residual deformation of the adjacent gob and thick loess layer loading,surface subsidence was large and movement influence scope was wide,the maximal subsidence speed coeffi-cient and speed was1．638and31．8mm/d,respectively．The active phase accounts for about38．7%of the total time,surface subsid-ence was about95．9%of the maximal subsidence amount,under influence of thick loess layer,the decline stage time was long,and working face initiation distance was100m．And lad distance of the maximal subsidence speed of working face was224．3m,lag angle was67ʎ46ᶄ,the offset distance along strike and dip direction was-92．5m and197．2m,respectively．Key words:adjacent gob;thick loess layer;subsidence;static and dynamic movement deformation㊀㊀当工作面推进到一定距离后,上覆岩层的移动㊁变形㊁离层㊁断裂㊁垮落等运动由下而上传递到地表后引起沉陷变形,达到一定程度后,对地表植被㊁水系和建构筑物等造成不同程度影响及破坏[1-3]㊂针对地表沉陷变形问题,国内外学者从不同视角研究分析了地表沉陷规律,主要归纳为以下几个方面:一是开采工作面特点:大采高㊁大采深㊁叠加工作面开采,规则与不规则工作面开采等[4-8];二是开采方法:一次采全高顶板垮落法㊁条带开采法㊁充填开采法和分层开采法等[9-12];三是地质地形特点:地表薄或厚松散层覆盖开采㊁薄或厚黄土层覆盖开采㊁薄或厚基岩层开采㊁山区开采等[13-15];四是综合上述二者或三者特点,如厚黄土层大采高㊁薄基岩层大采高,厚松散层大采高[收稿日期]2018-08-24等[16-17]㊂针对燕家河煤矿8211工作面厚黄土层和相邻采空区特点,以地表观测站实测资料为基础分析了地表沉陷变形的一般规律和参数特征,并与该矿区首采工作面地表移动变形规律进行了对比分析㊂研究成果对其他类似条件矿井工作面开采地表沉陷规律研究提供了借鉴,以便更好地指导 三下 采煤高效安全开采㊂1㊀工作面概况燕家河煤矿位于黄陇煤田中部,矿区地层由老至新是:上三叠统胡家村组㊁下侏罗统富县组㊁中侏罗统延安组㊁中侏罗统直罗组㊁中侏罗统安定组㊁下白垩统宜君组㊁下白垩统洛河组㊁古近和新近㊁第四系黄土层㊂[DOI]10．13532/j．cnki．cn11-3677/td．2019．01．018[基金项目]陕西铁路工程职业技术学院2018年首批科研基金项目(KY2018-04);2016年渭南市科研发展计划资助项目(2016KYJ-1-1);陕西铁路工程职业技术学院2017年第二批科研基金项目(Ky2017-048)[作者简介]贺国伟(1990-),男,陕西渭南人,硕士,助教,从事开采沉陷研究㊂[引用格式]贺国伟,朱永伟,王㊀涛,等．相邻采空区影响下厚黄土矿区采煤沉陷规律研究[J].煤矿开采,2019,24(1):81-85．81总第146期煤㊀矿㊀开㊀采2019年第1期8211工作面南㊁北分别以保护煤柱线为界㊂北部相邻为8212工作面,已于2012年11月至2013年8月开采,采长940m,采宽190m;南部相邻为8210工作面,开采时间为2013年12月至2014年4月,采长505m,采宽180m;工作面之间留设7~10m 保护煤柱㊂8211工作面上方对应地面在彬县新民镇苏村南部,地形为典型的沟㊁谷切割地貌㊂工作面煤层底板高程为+520~+540m㊂工作面采长约772m,采宽约201m,平均埋深549m,开采厚度3．2m㊂8211工作面煤层总体呈一东西走向的单斜构造,回采的为8号主煤层㊂煤层结构简单,煤厚1．8~5．8m,平均厚度5．6m,煤层倾角0ʎ~3ʎ,平均2ʎ,局部含夹矸1~3层,夹矸厚度为0．05~0．3m,岩性为灰色泥岩㊁炭质泥岩,煤层赋存稳定㊂煤层顶板主要为泥岩和砂岩互层㊂底板主要为烟灰-灰色铝土质泥岩,含粉砂岩和小量炭屑㊂煤系地层上覆岩性为中硬,工作面回采范围内上覆黄土层厚度109m㊂2㊀地表移动观测站概况8211工作面布设1条半长走向观测线YB,YB线长925m,工作测点间距25m,布设了39个工作测点,包含1个加密点;走向观测线在工作面正上方向下山方向移动18．9m,经过倾向主断面上预计地表最大下沉点,与工作面走向平行㊂在倾向方向上布设1条全长观测线,兼顾回采结束的8212工作面㊁8210工作面的叠加影响,南端延长100m,倾向观测线YA 线长为1500m,工作测点间距取25m,布设63个工作测点,包含2个加密点㊂倾斜观测线距离开切眼约413m,与走向观测线垂直相交㊂8211工作面地表移动观测站布置见图1㊂图1㊀8211工作面地表移动观测站布置8211工作面开采之前共进行了1次连接测量和2次最初全面观测;采动期间进行了7次全面观测和17次日常观测,获取了大量地表沉陷变形数据㊂3㊀地表移动与变形规律实测分析3．1㊀静态地表移动与变形特征8211工作面停采后,待地表移动变形稳定后量算走向和倾向监测线实测地表移动参数与变形参数最大值见表1㊂表1㊀8211工作面实测地表移动变形最大值W max i max /K max /U maxεmax /观测线/mm(mm㊃m -1)(10-3㊃m -1)/mm (mm㊃m -1)走向线2357-11．8-0．41737-14．3倾向线20797．20．261125-17由表1可知,8211工作面开采后,地表最大沉陷和变形值相对较大,最大下沉值为2357mm,占采高的73．7%,最大水平移动值超该矿区一般工作面的40．1%,最大倾斜和水平变形值分别超出34．1%和203．6%,最大曲率值超出86．3%,可见,8211工作面开采后,地表采动程度高㊂分析原因是8211工作面开采后,上覆岩层垮落压实采空区后,对走向两侧煤柱形成侧压力,该影响传到地表后,厚黄土层呈现一定整体性向采空区中央移动,在自重作用下对上覆岩层产生更大荷载,该荷载传到走向两侧煤壁后,使煤壁承受更大压力,当该压力超过煤壁的极限承压力后,煤壁会向两侧相邻采空区间隙坍塌充填,煤壁失去支撑力后,加剧了上覆塌落岩石进一步塌陷压实,进而使地表沉陷变形加剧,这一过程实质为非充分开采变为超充分开采㊂走向方向最大下沉点向谷底方向有较大偏移㊂图2和图3分别为8211工作面YB 和YA 线地表移动变形曲线㊂由图2和3可得出:地表下沉曲线在倾向上不以采空区中央对称,而是略偏向采空区下山一侧㊂倾向方向倾斜最大值和零值均向老采空区一侧偏移,走向方向倾斜最大值和零值均沿工作面向推进方向偏移;采空区偏向下山一侧的倾斜值普遍呈现正值㊂采空区上山一侧的地表移动变形范围和幅度是略大于采空区下山一侧,受煤层倾角影响,厚松散层在移动过程中抗拉能力较弱,在拉伸区域内,地表移动变形程度较大㊂采空区上山一侧的水平变形和曲率变化幅度较大,而下山一侧变化幅度较小,形成鲜明对比㊂笔者认为上述现象主要是由下述2个原因导致的:一是受煤层倾角影响,采空区垮落的岩石会滚向采空区下山一侧,形成充填压实,该影响传到地表后,厚黄土层也呈现82贺国伟等:相邻采空区影响下厚黄土矿区采煤沉陷规律研究2019年第1期实,而与上山方向一侧相邻采空区由于失去煤壁支撑力等作用力后,为恢复原有应力平衡,上覆岩层继续下沉,诱发地表进一步沉陷变形,使其移动变形范围较大㊂图2㊀8211工作面YB线地表移动变形曲线一定的整体性向采空区下山方向移动,而黄土层抗拉能力较弱,使上山方向一侧对应地表移动变形程度较大;二是与下山方向相邻采空区是2a之前开采形成的,其沉陷变形基本稳定;而与上山方向一侧相邻采空区是1a之前开采形成的,覆岩及地表并未稳定,仍有残余变形㊂8211工作面开采后,上山一侧煤壁会承受更大的压力,随工作面不断掘进,承受压力越来越大,当工作面开采到424m 时,煤壁承受压力超过其极限荷载后,出现了坍塌垮落,受倾角影响,对采空区下山一侧形成充填压图3㊀8211工作面YA线地表移动变形曲线3．2㊀动态地表移动与变形规律8211工作面回采过程中走向和倾向观测线的地表沉陷变形曲线如图4和图5所示,工作面推进83总第146期煤㊀矿㊀开㊀采2019年第1期过程中地表沉陷变形大㊁速度快,而且地表沉陷变形范围及程度不断扩大,最终趋于稳定㊂图4㊀8211工作面YB 方向动态移动变形曲线图58211工作面YA 方向动态移动变形曲线走向观测线上倾斜值由盆地边界向采空区一侧逐渐增大,且呈现正值,而采空区上方倾斜值呈现正负交替变化,具体值无变化规律可循㊂在7月8日到8月15日工作面推进过程中,地表最大下沉速度达6mm /d,而8月15日至11月3日之间,最大下沉速度达17mm /d,随后下沉速度变为3mm /d,该速度变化幅度远大于该矿区一般工作面开采最大下沉速度变化㊂倾向地表下沉曲线不以采空区中央对称,而且采空区中央两侧沉陷变形幅度和范围也不对称,下山方向沉陷变形范围和幅度较大㊂倾向倾斜曲线也呈现非对称变化状态,上山一侧倾斜值较大,基本偏向采空区一侧,而下山方向一侧倾斜值相对较小,且呈现正负交替㊂3．3㊀地表移动参数分析3．3．1㊀地表移动角量参数分析依据地表观测站实测数据,采用图解方法量算出8211工作面回采后走向方向㊁下山方向和上山方向的边界角㊁移动角㊁裂缝角㊁充分采动角和半盆底长度,具体结果见表2㊂走向东端半盆地长L 3=774．0m,上山半盆地长L 2=824．9m,下山半盆地长L 1=807．1m,受临采空区和厚黄土层影响倾向边界角㊁移动角和裂缝角均小于走向对应值,而倾向充分采动角和半盆地长度较大,可见在倾向上地表采动程度高㊂表2㊀地表移动角计算参数观测线边界角移动角裂缝角充分采动角半盆地长度/m 走向方向47ʎ43ᶄ59ʎ40ᶄ73ʎ32ᶄ71ʎ28ᶄ774下山方向35ʎ25ᶄ57ʎ41ᶄ55ʎ14ᶄ81ʎ11ᶄ824．9上山方向34ʎ59ᶄ56ʎ57ᶄ55ʎ14ᶄ85ʎ51ᶄ807．13．3．2㊀地表移动动态参数分析8211工作面推进距开切眼100m,地表最大下沉值为13mm,超过了标志地表开始移动变形的临界值,无法精确计算出地表下沉10mm 时工作面推进距离,因此将100m 视为地表启动距,可见,8211工作面启动距应小于100m㊂当8211工作面推进到距开切眼距离为101m,YB33下沉量达到12mm,该点距工作面206m,因此超前影响距为206m,量算的超前影响角为69ʎ26ᶄ㊂在工作面从237．6m 推进到355．6m 期间,YB30点下沉速度最大,为31．8mm /d,此时地表沉陷变形较为剧烈㊂根据地表最大下沉速度与地表最大下沉值㊁开采深度㊁覆岩性质和工作面掘进速度之间的经验公式K ㊃W max ㊃V=V max (1)H 0式中,K 为下沉速度系数;W max 为地表最大下沉值,mm;V 为工作面掘进速度,m /d;H 0为平均采深,m㊂计算出最大下沉速度系数K =1．638,地表沉陷变形已受到临采空区影响㊂达到充分采动后,最大下沉速度滞后距为224．3m,滞后角为67ʎ46ᶄ㊂地表移动持续时间共550d,其中初始期为25d,占总持续时间的4．5%,地表沉陷量占最大沉陷量的0．9%;地表活跃期持续时间相对较短,为213d,占总持续时间的38．7%,期间地表沉陷量占最大沉陷量的95．9%,下沉量主要集中在该阶段;地84贺国伟等:相邻采空区影响下厚黄土矿区采煤沉陷规律研究2019年第1期表衰退期较长,为312d,占总持续时间的56．7%,但地表沉陷量占最大沉陷量的3．6%㊂3．3．3㊀地表移动预计参数分析8211工作面开采后走向和倾向地表下沉曲线符合概率积分法预计曲线,可采用概率积分法对其进行预计,但在预计时受临采空区影响使预测曲线与实测曲线存在一定偏差㊂概率积分法预计所需要的参数:下沉系数q ,水平移动系数b ,主要影响角正切及拐点偏移距s ,见表3㊂拐点偏移距呈现出较大异常值,走向上拐点偏移距受厚松散层影响偏向煤壁一侧;倾向拐点偏移距受临采空区和大采深影响偏移值较大,大于我国一般矿区的0．05H ~0．3H (H 为采深)范围[1]㊂表3㊀地表移动预计参数观测站q b tan βs /m 走向线0．6940．271．52-92．5倾向线0．7870．681．26197．24㊀结㊀论在相邻采空区和地表厚黄土层影响下,地表下沉㊁倾斜和水平变形分别超出该矿区一般工作面的40．1%,34．1%和203．6%,地表移动变形剧烈㊂启动距为100m,最大下沉速度系数K =1．638,地表受采动影响灵敏,上覆岩层移动变形速度快,地表采动程度高㊂地表移动开始阶段持续时间较短,下沉量仅占总下沉量的0．9%,活跃阶段持续时间占总时间的38．7%,而下沉量占总量的95．9%,衰退阶段下沉量较小,持续时间较长,此现象与厚黄土层和相邻采空区影响有关㊂[参考文献][1]余学义,张恩强.开采损害学[M].北京:煤炭工业出版社,2006．[2]陈俊杰,陈㊀勇,郭文兵,等．厚松散层开采条件下地表移动规律研究[J].煤炭科学技术,2013,41(11):95-97,102．[3]顾㊀伟．厚松散层下开采覆岩及地表移动规律研究[D].徐州:中国矿业大学,2013．[4]施龙青,辛恒奇,翟培合,等．大采深条件下导水裂隙带高度计算研究[J].中国矿业大学学报,2012,41(1):37-41．[5]王兆会,杨敬虎,孟㊀浩．大采高工作面过断层构造煤壁片帮机理及控制[J].煤炭学报,2015,40(1):42-49．[6]王森全．不规则综放工作面安全高效开采技术研究[J].煤炭科学技术,2016,44(10):102-106．[7]刘伟韬,刘㊀欢．不规则工作面开采地表沉陷预计研究[J].矿山测量,2014(5):68-71,6．[8]宋子良,刘小鹏,王继宇,等．孤岛不规则工作面开采技术实践[J].煤炭技术,2014,33(4):214-216．[9]谢生荣,张广超,何尚森,等．深部大采高充填开采沿空留巷围岩控制机理及应用[J].煤炭学报,2014,39(12):2362-2368．[10]王金华．特厚煤层大采高综放开采关键技术[J].煤炭学报,2013,38(12):2089-2098．[11]王启春,郭广礼,查剑锋,等．厚松散层下矸石充填开采地表移动规律研究[J].煤炭科学技术,2013,41(2):96-99,103．[12]李德海,许国胜,余华中．厚松散层煤层开采地表动态移动变形特征研究[J].煤炭科学技术,2014,42(7):103-106．[13]徐㊀平,周跃进,张敏霞,等．厚松散层薄基岩充填开采覆岩裂隙发育分析[J].采矿与安全工程学报,2015,32(4):617-622．[14]陈才贤,苏㊀静,赵忠义．巨厚松散层下煤层开采地表移动规律研究[J].煤矿开采,2017,22(3):59-61,77．[15]刘义新,戴华阳,姜耀东,等．厚松散层大采深下采煤地表移动规律研究[J].煤炭科学技术,2013,41(5):117-120,124．[16]张彦宾,许国胜,王四海,等．巨厚松散层下大采高开采覆岩移动变形规律研究[J].煤炭工程,2017,49(3):75-78．[17]陈祥恩．厚松散层薄基岩下开采地表移动特征[J].煤炭工程,2001,33(8):11-13．[责任编辑:徐乃忠]ʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏ(上接66页)[7]康红普,林㊀健,杨景贺,等．松软破碎井筒综合加固技术研究与实践[J].采矿与安全工程学报,2010,27(4):447-452．[8]王兆申,张福景．有限元数值模拟技术在大型硐室群支护设计优化中的应用[J].煤炭工程,2009(12):13-15．[9]姜鹏飞,郭相平．强采动下近距离硐室群围岩应力演化及加固对策[J].煤矿开采,2014,19(6):68-73．[10]何满潮,李国峰,任爱武,等．深部软岩巷道立体交叉硐室群稳定性分析[J].中国矿业大学学报,2008,37(2):167-170．[11]林惠立,石永奎．深部构造复杂区大断面硐室群围岩稳定性模拟分析[J].煤炭学报,2011,36(10):1619-1623．[12]王其洲,谢文兵,荆升国,等．构造复杂区硐室群围岩失稳机理及控制技术研究[J].采矿与安全工程学报,2014,31(2):263-269．[13]康红普,林㊀健,张㊀晓,等．潞安矿区井下地应力测量及分布规律研究[J].岩土力学,2010,31(3):827-831．[14]康红普,冯志强．煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状与发展趋势[J].煤矿开采,2013,18(3):1-7．[15]李文洲．井筒落地马头门围岩异化破坏机理分析及注浆综合加固[J].煤矿开采,2017,22(6):58-61．[责任编辑:施红霞]85。