条带开采地表沉陷规律实测研究.pdf

文章编号:1003-5923(2004)01-0080-03

条带开采地表沉陷规律实测研究

谭志祥1,钱晓虎2,邓喀中1,吴玉华2,陈玉平2
(1.中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221008;2.皖北煤电有限责任公司,安徽宿州234000)

摘要:为了维持矿井生产,毛郢孜煤矿采用条带法开采村庄煤柱,并专门布设了地表移动观测站,通过
对观测资料的分析研究,获得了该区条件下条采时的地表移动变形规律,求取了概率积分法预计参数,为深部
开采和其它类似条件的建筑物下采煤提供了技术依据。
关键词:条带开采;沉陷规律;预计参数
中图分类号:TD325.2文献标识码:A

皖北煤电有限责任公司毛郢孜煤矿由于井田表1Ⅲ328工作面实际开采情况
煤炭资源日渐枯竭,面临村下压煤开采问题,与中条带名称起始时间结束时间采宽/m煤柱号留宽/m
国矿业大学合作,采用条带方法开采三二采区的两一2001.05.102001.06.2543一46
个村庄及两座砖窑下方的煤炭资源,目前已安全采二07.0108.0334～46二68～80
出Ⅲ328和Ⅲ3210两个条带面。在井下开采的同三08.0910.1158～76三52～57
四10.1611.2064四57
时,对地表移动观测站进行了多次观测,取得了大五11.232002.01.0560
量的观测数据,为了及时总结观测成果,指导下部
开采工作,对地表移动观测数据进行了整理和分
2观测站情况
析,获得了一些有益的成果。
Ⅲ328观测站于2001年6月建立,共布设2
1地质采矿条件
条观测线,一条走向观测线,一条倾向观测线。走向
三二采区位于毛郢孜井田北部,采区走向长观测线位于工作面机巷上方,长700m,南部延伸
1100～1300m,平均倾斜宽度755m,总斜面积为到A村,并建立2个控制点;倾向布设在孟河沿岸
2
90.6万m。本区内基岩全部为第四系冲积层覆的石子路旁,跨越的工作面较多,长1100m,西到
盖,煤系地层为石炭二迭系。第四系冲积层平均厚B村桥头并建立2个控制点。走向观测线有工作测
33.65m。该采区上方地势平坦,地表标高为34.5点34个,点距20m左右,编号1～34;倾向观测线
～35.5m。有工作测点47个,点距20m左右,编号35～81,
Ⅲ328面位于三二采区北翼第四区段,其浅部共计工作测点81个。
为采用全采的Ⅲ326工作面。Ⅲ328面回采标高为Ⅲ328测站与Ⅲ328面的相对位置关系见图
-410～-466m,走向长517m,倾向长97～1。Ⅲ328测站共计观测了8次。
138m,平均122m。设计采高2.1m,实际平均采
3Ⅲ328观测站成果分析
高1.85m。工作面回采时间为:2001年5月17日
～2002年1月5日,采用倾向条带开采,设计采留3.1动态下沉过程分析
比60m∶60m,实际回采了5个倾向条带。Ⅲ328图2是根据观测结果绘制出Ⅲ328工作面走
工作面储量为175872t,共采出煤量90556t,工作向测线各测点的动态下沉曲线,图中从左向右依次
2
面采出率51.5%。工作面总面积63013m,回采5为1～34号测点,其中20～24号点缺失。从图可
2
个条带面积总和34628m,面积回采率54.95%。见,除个别点下沉异常外,曲线整体规律性较强,随
表1给出了Ⅲ328工作面实际开采情况。着工作面的推进、条带开采数的增加,地表下沉值

基金项目:国家自然科学基金资助项目(50174051)
收稿日期:2003-01-29
作者简介:谭志祥(1969-),男,副教授,博士生,从事三下采煤研究与教学工作。

·80·2004.№1矿山压力与顶板管理
逐渐增大;从工作面之外的1号点向位于工作面中图4给出了Ⅲ328工作面开采倾向下沉差图,
央的34号点,下沉逐渐增大,33～34号点下沉值从图中可见,下沉差最大出现在第4次和第6次观
最大,最大下沉点位于中间开采条带即第三开采条测之间(时间为2001年10月15日～12月24日
带正上方。之间),即在第四、五条带开采期间,与倾向观测线
位于第四条带的上方有关,当第五条带开采结束
后,下沉增加量急剧减小(第8次和第7次观测比
较),说明条带开采的移动时间较短。
3.2最终移动变形分析
最终下沉情况见图2和图3,通过计算,可得
出最终走向线和倾向线的倾斜变形值,见图5～6。
由图可见,走向和倾向的倾斜变形分布情况比较正
常、规律性较明显:由移动盆地边界向拐点附近逐
渐增大,拐点附近倾斜最大,由拐点向采空区中央
逐渐减小至零。同样可以得出最终走向线和倾向线
图1测站与工作面相对位置
的曲率变形值曲线(略),曲率变形值由于其量值甚
小、分布规律不如倾斜变形明显。

图2328走向线下沉

图4Ⅲ328倾向观测线两次下沉