杭來(lái)灣井田煤炭開(kāi)采地表沉陷預(yù)測(cè).pdf

1、陜北地區(qū)是我國(guó)重要的能源化工基地之一,蘊(yùn)藏著豐富的煤炭、石油、天然氣等資源。但其地處干旱半干旱地區(qū),生態(tài)環(huán)境脆弱。煤層開(kāi)采對(duì)上覆巖層和地表造成一系列損害,產(chǎn)生嚴(yán)重的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題,威脅到礦區(qū)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。研究地表移動(dòng)與變形的機(jī)理,預(yù)測(cè)地表移動(dòng)變形的范圍、程度等,對(duì)礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
　　本文以杭來(lái)灣井田為例,以采煤沉陷基本理論為指導(dǎo),將野外調(diào)查與室內(nèi)綜合分析相結(jié)合,探討了采煤沉陷分布規(guī)律和機(jī)理;以杭來(lái)灣

2、井田30101工作面為例,運(yùn)用概率積分法對(duì)采煤引起的地表移動(dòng)變形進(jìn)行了預(yù)測(cè)。通過(guò)研究,獲得了以下成果:
　　(1)通過(guò)野外調(diào)查和室內(nèi)分析,揭示了區(qū)內(nèi)采煤引起的地表移動(dòng)變形規(guī)律。調(diào)查的裂縫共發(fā)育21條,走向基本平行為135°,寬度存在分級(jí)性;房屋沉陷破壞嚴(yán)重。
　　(2)根據(jù)前人經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算了采煤引起的冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶及保護(hù)層的高度分別為33.60~42.40m、85.87~107.02m、16.80~21.20 m,其平均

3、值分別為38m、96.45m、19m;并從地質(zhì)條件和采礦條件兩個(gè)方面探討了杭來(lái)灣井田采煤沉陷的機(jī)理。
　　(3)以區(qū)內(nèi)的地質(zhì)、水文地質(zhì)和煤層埋藏條件為基礎(chǔ),結(jié)合采煤工程實(shí)際情況,以采煤沉陷機(jī)理為中心,確定了采煤沉陷預(yù)測(cè)所需的參數(shù),建立了概率積分法預(yù)測(cè)模型,對(duì)區(qū)內(nèi)采煤沉陷進(jìn)行了預(yù)測(cè)。利用野外實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,表明利用概率積分法進(jìn)行采煤沉陷預(yù)測(cè)具有可行性和可靠性。預(yù)測(cè)結(jié)果表明:理論最大沉陷值為7.17m,傾斜變形最大值為6

4、8.9mm/m,水平變形最大值為31.42 mm/m,通過(guò)實(shí)測(cè)和模擬研究計(jì)算得出邊界角為68.9°,移動(dòng)角為70.4°,裂縫角為89°,移動(dòng)盆地的沉陷范圍是2.193km2。
　　(4)根據(jù)采煤沉陷預(yù)測(cè)結(jié)果,結(jié)合野外調(diào)查數(shù)據(jù)分析表明:3號(hào)煤開(kāi)采對(duì)區(qū)內(nèi)主要的含水層—薩拉烏蘇含水層影響很小,但對(duì)延安組和直羅組含水層有一定的影響;為保護(hù)紅石峽水源地應(yīng)在頭道河則向杭來(lái)灣井田方向留設(shè)1000m陸域保護(hù)區(qū)的保護(hù)煤柱。
　　上述研究成果對(duì)