第三节 地表移动与变形预计

第三节 地表移动与变形预计

1、已知概率积分法走向主断面半无限开采条件下下沉的表达式为

令

图1-40半无限开采地表移动和变形五项指标变化规律

（a ）下沉；（b ）倾斜；（c ）水平移动；（d ）曲率；（e ）水平变形

2、由于煤壁附近采空区上方顶板的悬顶作用，其产生的效果相当于实际煤壁平移了一段距离，即由B 点移动到假想煤壁B ′点，使得地表下沉曲线的拐点位置平移了s 0，从而导致倾斜、曲率、水平移动和变形也相应地移动了s 0的距离，称为拐点偏移距。

⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+=⎰-x r d e W x W πλλπ00122)(2222000122)()(r x x r e r W d e dx d W dx x dW x i ππλλπ--=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+==⎰220)()(r x e r W B x Bi x U π-==220)(r x e bW x U π-=r B b =2

302)()(r x xe r W dx x di x K ππ--==2222303022)()(r x r x xe r bW xe r W B dx x dU x ππππε---=-==

拐点移动距s 定义为：过地表下沉曲线拐点在地表水平线上的投影点，按开采影响传播角作直线与煤层相交，该交点与采空区边界沿煤层方向的距离即为拐点移动距。对于水平煤层或沿煤层走向方向剖面，则为水平距离。

3、用地表移动和变形的最大值除以地表移动和变形的表达式，得如下关系式： 1、概率积分法的预计参数有哪些？

答：最大下沉值、主要影响半径和主要影响角、水平移动系数、拐点移动距、开采影响传播角、地表移动速度和持续时间

1、 了解条带采煤法的适用条件和条带开采类型。

答：条带采煤法突出的优点是开采后地表下沉小，适合于下述条件下开采：

①地面为密集建筑群、结构复杂的或纪念性的建筑物；②地面为难搬迁的村庄；③地面为铁路桥梁、隧道或铁路干线；④水体下的煤层及受岩溶承压水威胁的上方煤层；⑤地面排水困难。

条带采煤法开采的理想地质条件是：煤层埋深小于400~500m ，单一煤层厚度比较稳定，顶底板岩层和煤层较硬。

按条带长轴方向与煤层走向关系可分为走向条带和倾向条带。

按条带工作面采空区的处理方式，有垮落条带和充填条带之分。

2、掌握条带开采地表移动和变形的特点。

答：①地表下沉系数小②主要影响角正切小③水平移动系数随采深增加变小

④地表移动短期⑤地表多次下沉

第五节 村庄下采煤

1、了解村庄下采煤的技术途径。

答：①采空区充填②不迁村全采，采后维修和补偿③不迁村条带开采④不迁村就地重建抗采动变形建筑

2、设置缓冲沟、变形缝的主要作用是什么？

答：缓冲沟的作用：在地表受到采动影响产生拉伸或压缩水平变形时，缓冲沟可以部分地吸收地表曲率或水平变形，使受缓冲沟保护的建筑物的水平变形小于地表的变形，从而也就保护了建筑物。

变形缝的作用：一方面通过减小单元长度、简化形状和载荷减轻建筑物的实际变形，提高建筑物的抗变形能力；另一方面，由于存在变形缝，地表的变形将集中于变形缝处，从而也就减轻建筑物各独立单元体所需承受的变形，保护了建筑物。

2、掌握铁路下开采的地面维修措施。

答：①路基的维修——在开采过程中，随着线路的下沉和横向移动，对路基要进行阶段性的抬高与加宽，使其尽量恢复到开采前的状态。

②线路下沉的维修——采用起道和顺坡的方法消除线路下沉，使线路纵断面恢复到原有状⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎣⎡+=⎰

-1221)(002λππλd e W x W x r 220)(r x e i x i π-=220)(r x e U x U π-=2213.4)(0r x e r x K x K π--=2213.4)(0r x e r

x x πεε--=

态。

③线路横向移动的维修——采用拨道和改道的方法消除横向水平移动对线路的影响。

④线路纵向移动的维修——线路纵向移动主要反映在轨缝的变化上，因此，必须调整轨缝，消除其有害的影响。

2、水体下的采煤方式有哪几种？

答：①顶水采煤②疏水采煤③顶疏结合采煤④堵截水源与疏水采煤

1、何为“带压开采”？

带压开采是指在具有承压水压力的含水层上进行采煤。

2、承压含水层上安全采煤的技术措施有哪些？

答：①深降强排方案②外截内排方案③带压开采方案④综合治理同时带压开采方案

3、实现水体上采煤带压开采的主要安全技术措施有哪些？

答：①缩短工作面长度②缩小来压步距③改变采空区出来方法④改革采区或带区巷道布置⑤处理断层与陷落柱⑥注浆加固底板⑦其他（易突水地点要少掘巷，少钻孔，提高工作面推进速度，并保持匀速推进，避免工作面长期停采）

4、影响垮落带和断裂带高度的主要因素有哪些?并会利用公式计算其高度。

答：三带的空间轮廓形状主要与被开采煤层倾角有关：

①近水平煤层、缓倾斜煤层和倾角较小的中斜煤层（0°≤α≤35°）

②倾角较大的中斜煤层和倾角较小的急斜煤层（36°≤α≤54°）

③倾角较大的急斜煤层（55°≤α≤90°）

4、影响垮落带和断裂带高度的主要原因有那些？并会利用公式计算其高度。

答：垮落带和裂缝带的高度与上覆岩层的岩性结构、煤层倾角、采高及煤层分层次数、采空区范围和采煤方法等因素有关。

①倾角为0°—54°的煤层，垮落带的最大高度公式：H k=M/(K-1)cosα。②当煤层顶板覆岩为坚硬、中硬、软弱岩层或其互层时，考虑顶板下沉因素，垮落带的最大高度公式：

H k=M-ω/(K-1)cosα。

6、地表移动变形的主要指标有哪五种，掌握其符号及单位。

答：描述地标移动盆地内移动和变形的主要指标是：下沉（符号W单位mm）、倾斜（符号i单位mm/m）、曲率（符号K单位mm/m2或10-3/m）、水平移动（符号U单位mm）、水平变形（符号ε单位mm/m）