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昌汉沟煤矿浅埋深煤层开采地表移动变形规律研究
摘要
随着我国工业化和城市化进程的加快，煤炭资源的需求量也不断增长，浅埋深煤层开采已成为今后煤炭开采的主要方向之一。然而，这种开采方式存在一定的地表移动变形风险，需要进行深入研究，以有效减少其对周围环境和建筑的不良影响。本文以昌汉沟煤矿为例，通过实地观测和数值模拟，探讨了浅埋深煤层开采地表移动变形的规律及其对周围环境及建筑的影响，提供了对类似煤矿地区的规划和管理建议。
关键词：浅埋深煤层开采；地表移动变形；昌汉沟煤矿
Abstract
WiththeaccelerationofChina'sindustrializationandurbanizationprocess,thedemandforcoalresourcesisconstantlyincreasing,andshallow-burieddeepcoalseammininghasbecomeoneofthemaindirectionsofcoalmininginthefuture.However,thisminingmethodhascertainrisksofsurfacemovementanddeformation,andneedstobefurtherstudiedtoeffectivelyreduceitsadverseeffectsonthesurroundingenvironmentandbuildings.TakingChanghangoucoalmineasanexample,thispaperexploresthelawsofsurfacemovementanddeformationcausedbyshallow-burieddeepcoalseammininganditsimpactonthesurroundingenvironmentandbuildingsthroughfieldobservationandnumericalsimulation,andprovidesplanningandmanagementsuggestionsforsimilarcoalminingareas.
Keywords:shallow-burieddeepcoalseammining;surfacemovementanddeformation;Changhangoucoalmine
一、引言
昌汉沟煤矿位于我国北方某省，是一个规模较大的煤矿。该煤矿采用浅埋深煤层开采方式，近年来出现了一定程度的地表移动变形现象，对周围环境和建筑物造成了一定的影响。为了有效应对此类情况，有必要对浅埋深煤层开采地表移动变形问题展开深入研究。本文以昌汉沟煤矿为例，探讨浅埋深煤层开采地表移动变形的规律及其对周围环境及建筑的影响，并提供相关管理建议。
二、浅埋深煤层开采地表移动变形的规律
1.地表移动变形类型及影响因素
浅埋深煤层开采地表移动变形主要包括下沉、隆升、旋转和水平位移等类型。该煤矿地下采空区的大小、煤层厚度、采煤方式、采空区周围岩体力学性质等均会影响地表移动变形的类型和程度。
2.数值模拟分析
本研究采用了有限元数值模拟方法对昌汉沟煤矿地表移动变形进行研究，结果显示：当煤层深度小于200米时，地表下沉的程度较小，变形主要为水平位移；当煤层深度大于200米，地表下沉程度明显增加，且隆升现象也随之增加；当煤层深度达到400米时，水平位移和隆升变形较为显著。
三、地表移动变形对周围环境及建筑的影响
1.环境影响
浅埋深煤层开采地表移动变形会导致地表沉降和地表变形，直接影响周围环境的稳定性，对植被覆盖、生态系统和水资源的保护产生负面影响。
2.建筑物影响
地表移动变形对周围建筑物的影响主要包括结构损坏和安全隐患等方面。特别是在煤矿周围建筑物较为密集的地区，应加强对地表移动变形的监测和观测，并及时采取措施防范地质灾害的发生。
四、规划和管理建议
为了有效应对浅埋深煤层开采地表移动变形带来的不良影响，需要在规划和管理方面采取有效措施。具体建议如下：
1.加强地表移动变形的监测和观测，及时掌握变形情况，制定应对措施。
2.对采煤区域周围的建筑物进行监测和评估，防范结构损坏和安全隐患的发生。
3.优化浅埋深煤层开采方案，减少地表移动变形的影响，提高开采效率和安全性。
4.在煤矿周围建设绿色屏障，增加植被覆盖，保护生态系统和水资源。
5.建立完善的应急预案，及时应对地质灾害的发生，保障人民群众的生命安全。
五、结论
浅埋深煤层开采地表移动变形问题既涉及到煤矿生产效率和经济效益，也涉及到周围环境和建筑物的安全稳定。本研究以昌汉沟煤矿为例，通过实地观测和数值模拟，探讨了地表移动变形的规律及其对周围环境及建筑的影响，并提出了相关管理建议。希望本文能够为类似区