地表岩移观测站资料分析小结

地表岩移观测站资料分析小结

摘要：老屋基矿好几个工作面处于水体下，研究开采后岩层的移动规律对指导生产和降低吨煤成本有着重要的意义。为此，在131019工作面地表建立了岩移观测站，将其观测成果与已有的观测站资料进行了分析、研究，得出了比较可靠的岩移参数。

关键词：地表移动；资料分析；变形；下沉曲线

一、概述

丘田沟河流位于老屋基矿北二采区和北三采区之间，其下方主要可采煤层为10#与12#层合并区，属中厚煤层，煤层稳定，煤质好。131019采面位于丘田沟下方，回风巷标高为1260-1329米、地表标高为1560-1670 m，距地表垂深300-341m；运输巷标高为1259-1322m、地表标高1559-1670 m、距地表垂深300-348m，平均垂深为344m。

二、观测站资料整理和分析

1、地表观测站资料整理

（1）由于采煤，引起地表岩层移动，为此，设立了131019地表岩移观测站。从2006年4月18日起到2006年10月15日止，对此地表观测站共进行了13次全面观测，并进行了资料整理分析。由于走向观测线属于半盆地观测线，其数据无法真实反映该区域在竖直和水平方向上变化情况；在倾斜观测线上，虽然上山方向的观测点在采空区上方，由于开采时间过长，并根据公司勘测分公司提供的观测资料分析，该区域地表已经稳定，对观测资料没有影响（通

过对131019回采工作面丘田沟地表下沉、倾斜、曲率、水平移动、水平变形曲线图的分析），因此，以倾向观测线的观测数据为依据进行析。（2）通过作图，求得该区域岩层移动的相关参数

2、地表观测资料分析

（1）通过作图求得走向方向边界角δ0和移动角δ的精度较低，原因是：走向观测线属半盆地观测线，且布置在北二采区的采空区上方，加上121418采面正在回采（从5月11日开始回采到8月3日结束），因此，走向方向的地表变形既受采空区影响，又很大程度上受121418采面的采动影响，其参数值只能作为参考。倾向观测线上山方向虽然布设在采空区上方，但根据勘测分公司提供的资料分析，该区域已经稳定，因此，倾斜方向的观测资料是可靠的。

（2）从观测资料分析，在131019采面回采初期（该采面从5

月21日开始回采），走向观测线上的c11#观测点最大下沉量为

555mm，倾斜观测线上o#观测点最大下沉量为44mm。随着工作面的不断推进，当采面推进到104m时，走向方向的最大下沉已转移到采面煤壁方向，其最大下沉量为545mm；以倾向观测线的观测资料分析表明：采面初采时，最大下沉在采空区上方，下沉量为129mm，与预计最大下沉量吻合。当采面推进到310m时（即8月9日观测时），最大下沉量为335 mm，已基本形成盆地，可以确定下沉边界，这也与预计是吻合的。

三、结论

131019采面地表岩移观测站，从2006年4月17日建站后，到

同年12月5日止，已全面观测13次，由于走向观测线属半盆地观测线，此次分析只以倾向观测线的资料为依据。从观测资料和下沉与变形曲线分析后得出：地表下沉与采面采动同时进行，当采面初次放顶后，地表很快开始出现裂缝并随之开始下沉，下沉速度从1.0mm/d-7.8mm/d，最大下沉量很快达到245mm，随着采面的继续推进，下沉速度不断加快、下沉量不断增加；当采面推进310m（采面推进速度为4m/d）、回采时间达78天时，最大下沉量为335 mm；到10月17日采面推进520 m、回采时间达150天时，最大下沉量为940 mm。

从分析下沉变形曲线图得出：（1）移动盆地的形状是不对称的，工作面上边界上方的盆地边缘比下边界上方盆地边缘陡；开采影响范围，上边界比下边界要小些。整个移动盆地偏向采区的下边界；（2）最大下沉量不是出现在采空区中心的正上方，而是向采空区下边界方向偏移。（3）工作面上边界上方移动盆地的拐点偏向采空区内侧，下边界上方地表移动盆地拐点偏向采空区外侧。（4）拐点位于开采边界上方，略偏向采空区一侧一定距离，两个拐点与采空区不对称，向下山方向偏移，下沉曲线失去对称性，移动盆地最大下沉点不位于采空区正上方，而是向下山方向偏移，拐点处的地表下沉值为最大下沉值的一半，地表倾斜值最大，地表曲率值为零，地表水平移动值最大，地表水平变形值为零。（5）下沉曲线的斜率由盆地边界点至拐点增加，由拐点至盆地中心又渐减为零，在拐点处倾斜值达到最大，在拐点处和盆地中心处，倾斜值为零。(6)在

拐点和盆地边界处曲率等于零，正曲率之最大值位于盆地边界至拐点之间，负曲率最大值位于盆地中心点处。（7）盆地中心水平移动值等于零，在拐点处的水平移动值最大，在盆地边界点和拐点处的水平变形值等于零，其最大值位于边界点至拐点之间。（8）水平移动曲线与倾斜曲线不相似，水平变形曲线与曲率变形曲线也不相似。（9）最大下沉系数的确定：根据《煤矿测量规程》规定θ=90°-kα

可以得出:k=( 90°-θ)/ α=0.64；

上山方向移动角参数的确定：

根据γ=β-kα得出：k=（β-γ）/α=0.63；

综上所述：此次观测成果，由于受121418采面的采动影响，走向观测线又属半盆地观测线，因而求得的走向方向移动角δ的精度不够高；而倾斜观测线属全盆地观测线，观测的资料是可靠的、实用的。

参考文献:

[ 1 ] 何国清.矿山开采沉陷学[ m] . 徐州：中国矿业大学出版社. 1994.

[ 2 ]北京开采所编著．煤矿地表移动与覆岩破坏规律及其应用 .北京: 煤炭出版社．1981．