朱秀軍(貴州中嶺礦業(yè)有限責(zé)任公司,貴州納雍 553300)

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中嶺公司21041工作面采后對(duì)應(yīng)地表巖移觀測(cè)成果分析

朱秀軍
(貴州中嶺礦業(yè)有限責(zé)任公司,貴州納雍 553300)

【摘 要】通過對(duì)中嶺公司21采區(qū)21041工作面地表巖移觀測(cè)的設(shè)計(jì)、成果分析,總結(jié)出中嶺礦區(qū)采后地表移動(dòng)及沉降的一般規(guī)律,山區(qū)和平原的采后沉降規(guī)律有很大區(qū)別,山區(qū)采煤沉降治理不能簡(jiǎn)單套用平原地區(qū)采煤沉降參數(shù),必須經(jīng)過多次觀測(cè)、分析,才能基本總結(jié)出山區(qū),特別是貴州山區(qū)煤礦采煤沉降的基本規(guī)律,才能更好的治理山區(qū)的采煤沉降區(qū)。

【關(guān)鍵詞】地表巖移觀測(cè)設(shè)計(jì) 成果 成果分析

1 工程概況

中嶺公司21041工作面于2009年5月1日開始回采,2009年12月20日回采結(jié)束,共耗時(shí)8個(gè)月。地表巖移觀測(cè)站于2009年3月15日設(shè)站,4月15日進(jìn)行了第一次全面測(cè)量,至2010年6月10日最后一次測(cè)量,共進(jìn)行了九次測(cè)量。然后進(jìn)行了成果整理。

(1)本次求得的主要影響半徑及拐點(diǎn)偏移距見表1和表2。(2)K、ε、i、w的臨界值分別為:

K=0.0002m,ε=2mm/m,i=3mm/m,w=10mm。

(3)本次求得的21采區(qū)4#煤層上覆基巖移動(dòng)角和邊界角見表3。(4)其它求得的參數(shù)見表4。

2 成果分析

①移動(dòng)角β、γ、δ:本次成果中可以看出,走向移動(dòng)角比傾向移動(dòng)角大,上山移動(dòng)角比下山移動(dòng)角大,說明采空區(qū)在走向上的影響范圍比傾向上的大,上山影響范圍比下山影響范圍大;②超前影響角ψ:本次成果求的的超前影響角較大,分析下來主要原因有: 4#煤層上覆巖層為砂巖,較堅(jiān)硬,采深與采高之比大,工作面推進(jìn)速度較快,加之地表為山區(qū),不同于平原地區(qū);③下沉系數(shù)a和水平移動(dòng)系數(shù)b:本次成果求得的下沉系數(shù)較小而水平移動(dòng)系數(shù)較大,說明了山區(qū)特有的深陷特點(diǎn),即下沉不明顯,水平變形比較劇烈,因?yàn)橘F州山區(qū)巖性較堅(jiān)硬,不太容易出現(xiàn)大的下沉值;④主要影響半徑r及拐點(diǎn)偏移距si:本次成果求得的影響半徑、拐點(diǎn)偏移距經(jīng)驗(yàn)值小很多,和平原地區(qū)有很大區(qū)別,上山和下山拐點(diǎn)偏移距相差不大,主要是和煤層傾角有關(guān),傾角越小,上山和下山拐點(diǎn)偏移距差別不大;⑤最大下沉速度v:本次成果最大下沉速度為78mm/d,屬于正常范圍;⑥其它參數(shù):由于在山區(qū),且地形復(fù)雜,地表裂縫難以發(fā)覺,地表也沒有出現(xiàn)理論上的規(guī)則下沉盆地,所以,本次成果沒有對(duì)裂縫角、充分采動(dòng)角等數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析。

3 綜合分析

(1)山區(qū)地表下沉,既有堅(jiān)硬覆巖地表移動(dòng)與變形的特點(diǎn),即地表下沉系數(shù)較小,地表移動(dòng)基本上沿煤層法向方向傳播,沉陷區(qū)向煤層上山方向移動(dòng)明顯;也有山區(qū)地表移動(dòng)與變形的特征,受山體滑移影響,地表移動(dòng)范圍較大,邊界角、移動(dòng)角不太穩(wěn)定,山頂下沉值大于山谷下沉值,地表地形復(fù)雜,地表不一定會(huì)出現(xiàn)塌陷坑,當(dāng)松散層較薄時(shí),上山方向水平移動(dòng)比下山方向水平移動(dòng)要大得多,甚至有可能只出現(xiàn)上山方向的水平移動(dòng)。

(2)山區(qū)地表巖移觀測(cè)和平原有很大區(qū)別,成果也不太相同,測(cè)量條件和測(cè)量精度都不太高,并且一個(gè)觀測(cè)站的成果并不能說明太多的問題,只有隨著中嶺礦采掘行為的不斷開展,多建立巖移觀測(cè)站,分別對(duì)比各個(gè)觀測(cè)站的數(shù)據(jù),才能對(duì)中嶺礦區(qū)的采空區(qū)地表沉陷規(guī)律有一個(gè)全面的了解。

(3)由于山區(qū)各參數(shù)的不確定性,能借鑒的經(jīng)驗(yàn)很少,所以,在以后的巖移觀測(cè)設(shè)計(jì)中,觀測(cè)范圍仍要以最大范圍來考慮,即用經(jīng)驗(yàn)移動(dòng)角減去相應(yīng)調(diào)整值(即邊界角)來確定測(cè)量范圍。

(4)我國是產(chǎn)煤大國,老礦區(qū)很多,老礦區(qū)留下了很多煤礦沉陷區(qū)且難治理,對(duì)農(nóng)作物、建筑物、水土保持、環(huán)境等方面都造成很大的破壞后果,同時(shí)也制約了我國煤炭工業(yè)的發(fā)展,沉陷區(qū)內(nèi)不能種植農(nóng)作物,水土流失嚴(yán)重,建筑物損壞程度大,環(huán)境污染嚴(yán)重,這些都是我們要迫切解決的問題。貴州煤炭企業(yè)多位于深山之中,采空區(qū)地表地形復(fù)雜,不能簡(jiǎn)單的利用平原地區(qū)的沉陷規(guī)律。所以,認(rèn)真研究本地區(qū)采空區(qū)地表沉陷與移動(dòng)變形的規(guī)律,有利于我們防范沉陷區(qū)內(nèi)遇到的各種災(zāi)害,以便對(duì)沉陷區(qū)及時(shí)采取措施,將損壞降到最低。此外,由于對(duì)沉陷規(guī)律有了了解,煤礦生產(chǎn)企業(yè)可以提早提出對(duì)策,可以創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益。

表1

表2

表4