張家峁煤礦15201綜采工作面地表移動規(guī)律研究.pdf

1、隨著工業(yè)化進程的加快，我國對能源的需求也越來越大，其中煤礦資源又是當今能源的主要來源。煤炭等礦物一旦被采出，會造成地表變形開裂和建（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)災害，極大地影響人們正常的生產(chǎn)生活和生命財產(chǎn)安全，因此，深入開展地下開采地表移動規(guī)律方面的研究意義重大。鑒于此，本文綜合運用理論分析、現(xiàn)場監(jiān)測和數(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，綜合運用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場實測等方法，在

2、建立地表移動觀測站和工作面開采期間近15個月的移動觀測和地表損壞勘測結(jié)果分析的基礎(chǔ)上，得出地表移動角值參數(shù)和概率積分預計參數(shù)，并采用數(shù)值模擬方法對地表移動規(guī)律進行了研究，取得了具有一定價值的研究成果，主要成果如下：
　　(1)根據(jù)張家峁煤礦15201綜采工作面的開采環(huán)境，對地表移動觀測系統(tǒng)進行了設(shè)計。在現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，給出了張家峁煤礦5-2煤層綜合開采邊界角、基巖角和土層角、充分采動角以及地表移動啟動步距等開采地表巖層移

3、動相關(guān)參數(shù)，并得知觀測區(qū)各測點的地表移動都經(jīng)歷了啟動階段、活躍階段、衰退階段，但各測點3個階段的持續(xù)時間都有所不同。
　　(2)通過地表移動觀測數(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、淺埋深條件下的開采沉陷規(guī)律，結(jié)果如下：觀測區(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超前于工作面的閉合裂縫；地表移動劇烈且迅速；地表移動破壞較大，尤其在溝壑或溝壑邊緣的地表變形破壞更為嚴

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，增大了地表移動角；在山區(qū)地表厚黃土層覆蓋條件下，在地表沉陷過程中會出現(xiàn)臺階式斷裂破壞，導致黃土層的邊界角減小，移動角增大，與其他地層中的開采沉陷地表移動規(guī)律不同。
　　(3)運用概率積分法對半無限開采時地表移動盆地主斷面上的移動進行了變形預計，給出了適合概率積分法的預計參數(shù)。同時，通過理論預計公式對實測的地表下沉曲線進行了擬合，擬合結(jié)果表明：根據(jù)實測的數(shù)據(jù)確定的概率積分法參數(shù)滿足