基于概率积分法的煤矿三下开采沉陷预计
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2 m， 走向长 1 060 m， 倾斜宽 940 m， 面积 996 400 m 。
。煤矿开采造成的开采沉陷引起的地
表移动变形对生态环境的破坏愈演愈烈 。若采取留 设煤柱的方法， 不仅造成煤炭资源浪费， 还因留设煤 柱遇水软化， 强度降低， 起不到支撑作用， 从而导致 ［4 － 5 ］ 。 ， 对地表建筑物产生危害 因此 不仅要知道地 表移动和变形的规律， 还需要定性定量的分析、 预计
随着我国经济的不断发展， 能源需求也 近年来， ， 随之与日俱增 煤炭在我国一次能源占 70% 以上， 使煤炭资 源 开 采 规 模 不 断 扩 大， 开采强度不断提 ［1 ］ 高 。煤炭资源的开采， 开采破坏了 特别是“三下 ” 采区原岩应力平衡和连续性， 使开采煤层的上覆岩 层产生冒落、 断裂、 裂隙、 离层、 弯曲等各种不同的移 动与破坏。这一过程随着开采工作面的不断推进， 逐渐地从采场向外， 向上 （ 顶板 ） 扩展， 直至到达地 表， 从而使地表产生大面积沉降， 致使在地表形成比 开采范围大得多的下沉盆地， 严重的影响了人们的 生存环境
· 188·
（ 第 43 卷第 7 期）
分析·探讨
“三下 ” 基于概率积分法的煤矿 开采沉陷预计
姚
1， 2 冯 琦 齐元
（ 1． 湖南科技大学 能源与安全工程学院， 湖南 湘潭 411201 ； 2． 湖南理工职业技术学院， 湖南 湘潭 411004 ； 3． 中南大学 资源与安全工程学院 湖南 长沙 410083 ）
2 3 YAO Qi1， ， FENG Tao1 ， LI Shi － Lin1， ， LI Shu － lei1 ， NING Qi － yuan2
（ 1 ． School of Energy and Safety Engineering Hunan，University of Science and Technology，Xiangtan 411201 ，China； 2 ． Hunan Vocational Institute of Technology，Xiangtan 411004 ； 3 ． School of Resources and Safety Engineering， Central South University，Changsha 410083 ， China） Abstract ： Combined with the actual situation of the overlying strata in 24th mining area of Zhouyuanshan coal mine and based on theory of probability integral method，by using mining subsidence prediction system，the maximum subsidence value，curvature，horizontal displacement，inclination and the building damage grade of ground and surface key pretection building （ coking plant，gangue power plant and Zhangjialong reservoir） were obtained under the condition of simultaneously mining No． 1 and No． 4 coal in 24th mining area of Zhouyuanshan mine． And building protective measures are proposed． Key words ： “three under”mining； probability integral method； anticipate parameter； MSPS software； mining subsidence
［2 － 3 ］
地表移动和变形在下沉盆地内的分布规律 ， 对地表 （ ） 。 建 构 筑物的危害和影响程度 因此， 以周源山煤矿 24 采区“三下 ” 采煤为例，
［6 － 7 ］ “三下” ， 依据 开采规程及相关文献资料 采用概
率积分法对矿区 24 采区下沉盆地的各项参数做了 预测。得出了周源山煤矿“三下 ” 开采区域内地表 重点保护建筑物 （ 焦化厂、 矸石发电厂和张家珑水 库等） 的最大下沉值、 曲率、 水平移动、 水平变形、 倾 斜和重点保护建筑物的损伤等级， 绘制了下沉参数 沉陷各等值线图， 并且提出了相应的建筑物保护措 施。 1 工程概况 周源山煤矿 24 采区位于周源山井田北翼， 老平 庵断层以北， 宝黎断层以南， 属深部开采。平面坐标 x = 2 878 500 ～ 2 880 300 ， y = 38 426 400 ～ 38 427 800 ， 标高为 － 370 ～ － 650 m， 采深范围为 445 ～ 792
要： 结合周源山煤矿 24 采区上覆岩层实际情况， 依据概率积分法原理， 采用开采沉陷预计系 统， 得到了周源山煤矿 24 采区在同采一、 四煤的情况下， 地表以及地表重点保护建筑物 （ 焦化 摘 厂、 矸石发电厂和张家珑水库等） 的最大下沉值、 最大曲率、 最大水平移动、 最大水平变形、 最大 倾斜值和地表各建筑物的损伤等级 ， 提出了相应的建筑防护措施。 关键词：“三下” 开采； 概率积分法； 预计参数； MSPS 软件； 开采沉陷 中图分类号： TD823 文献标志码： B 文章编号： 1003 － 496X（ 2012 ） 07 － 0188 － 03 The Subsidence Prediction of Coal Mine “Three Under ”Mining Based on Probability Integral Method
。煤矿开采造成的开采沉陷引起的地
表移动变形对生态环境的破坏愈演愈烈 。若采取留 设煤柱的方法， 不仅造成煤炭资源浪费， 还因留设煤 柱遇水软化， 强度降低， 起不到支撑作用， 从而导致 ［4 － 5 ］ 。 ， 对地表建筑物产生危害 因此 不仅要知道地 表移动和变形的规律， 还需要定性定量的分析、 预计
随着我国经济的不断发展， 能源需求也 近年来， ， 随之与日俱增 煤炭在我国一次能源占 70% 以上， 使煤炭资 源 开 采 规 模 不 断 扩 大， 开采强度不断提 ［1 ］ 高 。煤炭资源的开采， 开采破坏了 特别是“三下 ” 采区原岩应力平衡和连续性， 使开采煤层的上覆岩 层产生冒落、 断裂、 裂隙、 离层、 弯曲等各种不同的移 动与破坏。这一过程随着开采工作面的不断推进， 逐渐地从采场向外， 向上 （ 顶板 ） 扩展， 直至到达地 表， 从而使地表产生大面积沉降， 致使在地表形成比 开采范围大得多的下沉盆地， 严重的影响了人们的 生存环境
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（ 第 43 卷第 7 期）
分析·探讨
“三下 ” 基于概率积分法的煤矿 开采沉陷预计
姚
1， 2 冯 琦 齐元
（ 1． 湖南科技大学 能源与安全工程学院， 湖南 湘潭 411201 ； 2． 湖南理工职业技术学院， 湖南 湘潭 411004 ； 3． 中南大学 资源与安全工程学院 湖南 长沙 410083 ）
2 3 YAO Qi1， ， FENG Tao1 ， LI Shi － Lin1， ， LI Shu － lei1 ， NING Qi － yuan2
（ 1 ． School of Energy and Safety Engineering Hunan，University of Science and Technology，Xiangtan 411201 ，China； 2 ． Hunan Vocational Institute of Technology，Xiangtan 411004 ； 3 ． School of Resources and Safety Engineering， Central South University，Changsha 410083 ， China） Abstract ： Combined with the actual situation of the overlying strata in 24th mining area of Zhouyuanshan coal mine and based on theory of probability integral method，by using mining subsidence prediction system，the maximum subsidence value，curvature，horizontal displacement，inclination and the building damage grade of ground and surface key pretection building （ coking plant，gangue power plant and Zhangjialong reservoir） were obtained under the condition of simultaneously mining No． 1 and No． 4 coal in 24th mining area of Zhouyuanshan mine． And building protective measures are proposed． Key words ： “three under”mining； probability integral method； anticipate parameter； MSPS software； mining subsidence
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地表移动和变形在下沉盆地内的分布规律 ， 对地表 （ ） 。 建 构 筑物的危害和影响程度 因此， 以周源山煤矿 24 采区“三下 ” 采煤为例，
［6 － 7 ］ “三下” ， 依据 开采规程及相关文献资料 采用概
率积分法对矿区 24 采区下沉盆地的各项参数做了 预测。得出了周源山煤矿“三下 ” 开采区域内地表 重点保护建筑物 （ 焦化厂、 矸石发电厂和张家珑水 库等） 的最大下沉值、 曲率、 水平移动、 水平变形、 倾 斜和重点保护建筑物的损伤等级， 绘制了下沉参数 沉陷各等值线图， 并且提出了相应的建筑物保护措 施。 1 工程概况 周源山煤矿 24 采区位于周源山井田北翼， 老平 庵断层以北， 宝黎断层以南， 属深部开采。平面坐标 x = 2 878 500 ～ 2 880 300 ， y = 38 426 400 ～ 38 427 800 ， 标高为 － 370 ～ － 650 m， 采深范围为 445 ～ 792
要： 结合周源山煤矿 24 采区上覆岩层实际情况， 依据概率积分法原理， 采用开采沉陷预计系 统， 得到了周源山煤矿 24 采区在同采一、 四煤的情况下， 地表以及地表重点保护建筑物 （ 焦化 摘 厂、 矸石发电厂和张家珑水库等） 的最大下沉值、 最大曲率、 最大水平移动、 最大水平变形、 最大 倾斜值和地表各建筑物的损伤等级 ， 提出了相应的建筑防护措施。 关键词：“三下” 开采； 概率积分法； 预计参数； MSPS 软件； 开采沉陷 中图分类号： TD823 文献标志码： B 文章编号： 1003 － 496X（ 2012 ） 07 － 0188 － 03 The Subsidence Prediction of Coal Mine “Three Under ”Mining Based on Probability Integral Method