潞安矿区综采放顶煤条件下地表沉陷规律研究.pdf

潞安矿区综采放顶煤条件下地表沉陷规律研究

郑志刚

(煤炭科学研究总院唐山研究院)

,
摘要为了研究综放开采条件下的地表移动规律潞安矿务局先后建立四个综采面地表移

,,
动观测站通过对观测资料的分析研究获得了该矿区条件下综放开采的地表移动规律和有

。
关参数,为矿区“三下”采煤提供了可靠的依据
关键词综采放顶煤移动变形预计参数

,,
目前综采放顶煤技术已成为我国厚煤层矿区的主要采煤方法在给煤矿企业带来了巨大经济效

,,
益的同时综采放顶煤技术也给“三下”采煤提出了新的课题。综采放顶煤一次性采全高开采强

,,,。
度大推进速度快地表沉陷变形异常剧烈对地面建(构)筑物的影响非常严重

,
本文以潞安矿区四个厚煤层综放面地表岩移观测的实测资料为基础对综采放顶煤条件下的地表

,、
沉陷规律进行了研究获得了本矿区地质采矿条件下的地表移动变形规律各种角值参数和预计参

,。
数为今后“三下”采煤提供了可靠的技术依据

1地表岩移观测站的设置

,、
为了研究综采放顶煤条件下地表沉陷规律潞安矿区先后在五阳煤矿王庄煤矿建立了四个岩移

,,,.,
观测站四个试验工作面地质条件相近均主采下二迭系山西组3号煤层煤层厚度6sm左右煤

。、、,
层倾角2。一10“上覆地层主要以泥岩砂质泥岩砂岩及第四系黄土层为主开采方法均为综采放

,。
顶煤全部陷落法管理顶板

,,
各观测站包括一条走向观测线和一条倾向观测线四个观测站共设观测点236个测线总长

,,,。
6578m。观测工作自1995年4月开始至2003年8月结束历时八年取得了比较完整的观测资料

。
各工作面的开采情况见表l
表1岩移观测站试验工作面基本情况

工作面名称走向长/m倾斜长/m煤层开采煤层倾角/平均开采推进速度/

。·一
厚度/m()深度/m(md’)

..
75037161886874316182

..
750614502o6537329112

..
75117012o6495270210

..
43267o2746653238192

2地表沉陷变形规律

.
21静态沉陷变形规律
l)地表移动盆地发育特征及角值参数

,,,、
通过长期系统观测取得了各工作面回采后地表的最大移动变形值见表2图l图2分别绘

、,、
出了75037506工作面倾向观测线的地表移动变形实测曲线图3图4分别绘出了751工作面倾
一435一
。,
向观测线和走向观测线的地表移动变形实测曲线可以看出在综采放顶煤条件下地表的移动变形值

。。
非常大远远超过“三下”采煤规程中给出的建筑物产生IV破坏的地表变形值工作面开采后地表

,..,。
下沉值达到2858一4933mm地表倾斜值达到281一53lm而m地表下沉盆地非常陡峭

表2综放开采地表最大移动变形值

开采采动程度/下沉/倾斜/曲率/水平移动/水平变形/

·一·一一·一·一
工作面(nH’)mm(mmm’)(10,m’)mm(mmm’)

.
.....
75030603395387+062一一1361458+197~一379

.
.....
75060612858281+041一一0681082+138一一237

......
75110744933487+066~一1321643+196一一336

......
43261154902531+072~一1381611+212~一268

书斧得协\任三
协十称书\任日1050
1000

500

0

.
日J‘二”ŽUl曰八”,卫nUtl日一”‹
I一1000

一1500

7503倾向观测线地表移动变形实测曲线图27506倾向观测线地表移动变形实测曲线

一436一
2000

工‘.工Ž甘”
‘q土,n1JU00
\关脚卜秘三日
50称协卜书\日三

图-1佗一053
图-21吸一054

水平变形

7511倾向观测线地表移动变形实测曲线751走向观测线地表移动变形实测曲线

,、,。
根据地表观测站实测资料分别求出了岩层移动的边界角移动角和裂缝角见表3

表3综放开采岩层移动角值

““。
开采边界角/()移动角/({)裂缝角/(:)

“‘”
工作面走向占下山刀上山y走向占下山月上山7走向占下山月,1二山7

750366646374687l807982

7506626669748O8l

7511676367726873797880

43266364636968707779

“
由表3不难看出,在综采放顶煤条件下岩层移动的边界角偏大,走向边界角达63,上山边界角

。、、,,
达63。根据《建筑物水体铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》在中硬覆岩条件下走

、。
向方向上山方向