張家峁煤礦15201綜采工作面地表移動(dòng)規(guī)律研究.pdf

1、隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，我國(guó)對(duì)能源的需求也越來(lái)越大，其中煤礦資源又是當(dāng)今能源的主要來(lái)源。煤炭等礦物一旦被采出，會(huì)造成地表變形開(kāi)裂和建（構(gòu)）筑物破壞，甚至造成水土流失，誘發(fā)滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，極大地影響人們正常的生產(chǎn)生活和生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，深入開(kāi)展地下開(kāi)采地表移動(dòng)規(guī)律方面的研究意義重大。鑒于此，本文綜合運(yùn)用理論分析、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)值模擬等研究方法，以張家峁煤礦15201綜采工作面為工程依托，綜合運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)等方法，在

2、建立地表移動(dòng)觀測(cè)站和工作面開(kāi)采期間近15個(gè)月的移動(dòng)觀測(cè)和地表?yè)p壞勘測(cè)結(jié)果分析的基礎(chǔ)上，得出地表移動(dòng)角值參數(shù)和概率積分預(yù)計(jì)參數(shù)，并采用數(shù)值模擬方法對(duì)地表移動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了研究，取得了具有一定價(jià)值的研究成果，主要成果如下：
　　(1)根據(jù)張家峁煤礦15201綜采工作面的開(kāi)采環(huán)境，對(duì)地表移動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，給出了張家峁煤礦5-2煤層綜合開(kāi)采邊界角、基巖角和土層角、充分采動(dòng)角以及地表移動(dòng)啟動(dòng)步距等開(kāi)采地表巖層移

3、動(dòng)相關(guān)參數(shù)，并得知觀測(cè)區(qū)各測(cè)點(diǎn)的地表移動(dòng)都經(jīng)歷了啟動(dòng)階段、活躍階段、衰退階段，但各測(cè)點(diǎn)3個(gè)階段的持續(xù)時(shí)間都有所不同。
　　(2)通過(guò)地表移動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)和地表沉陷的破壞特征，分析了張家峁礦區(qū)特有的厚黃土層、薄基巖、淺埋深條件下的開(kāi)采沉陷規(guī)律，結(jié)果如下：觀測(cè)區(qū)地表形成了平行于順槽靠采空區(qū)邊界外側(cè)和切眼附近的永久裂縫，形成了隨工作面的推進(jìn)超前于工作面的閉合裂縫；地表移動(dòng)劇烈且迅速；地表移動(dòng)破壞較大，尤其在溝壑或溝壑邊緣的地表變形破壞更為嚴(yán)

4、重；地表裂縫的產(chǎn)生在一定程度上抑制了地表變形的范圍，增大了地表移動(dòng)角；在山區(qū)地表厚黃土層覆蓋條件下，在地表沉陷過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)臺(tái)階式斷裂破壞，導(dǎo)致黃土層的邊界角減小，移動(dòng)角增大，與其他地層中的開(kāi)采沉陷地表移動(dòng)規(guī)律不同。
　　(3)運(yùn)用概率積分法對(duì)半無(wú)限開(kāi)采時(shí)地表移動(dòng)盆地主斷面上的移動(dòng)進(jìn)行了變形預(yù)計(jì)，給出了適合概率積分法的預(yù)計(jì)參數(shù)。同時(shí)，通過(guò)理論預(yù)計(jì)公式對(duì)實(shí)測(cè)的地表下沉曲線進(jìn)行了擬合，擬合結(jié)果表明：根據(jù)實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)確定的概率積分法參數(shù)滿足