[DOC] 星村煤矿大采深极不充分采动条件下开采沉陷规律研究

[DOC] 星村煤矿大采深极不充分采动条件下开采沉陷规律研究 星村煤矿大采深极不充分采动条件下开采 沉陷规律研究 第17卷第1期(总第104期) 2012年2月 煤矿开采 CoalminingTechnology Vo1.17No.1(SeriesNo.104) February2012 星村煤矿大采深极不充分采动 条件下开采沉陷规律研究 田锦州,徐法奎,王占成 (1.天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京100013;2.天安矿业有限公司星村煤矿,山东曲阜273155) [摘要]星村煤矿约80%煤炭资源被村庄压覆,村庄压煤的合理开采是矿方面临的一项重大 课题.为切实掌握本矿的开采沉陷规律,在东翼一采区布置了地 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 移动观测站,并进行了相应的地表 移动与变形监测,取得了较为完整的地表移动变形观测资料.分析了该矿的地质采矿条件,对一采区 地表移动变形观测资料进行拟合计算与分析,得出如下结论:该矿千 米大采深极不充分采动地表移动 具有下沉平缓,下沉速度慢,移动期相对较长,无活跃阶段等特点. [关键词]大采深;极不充分采动;开采沉陷;求参 [中图分类号]TD325[文献标识码]A[文章编 号]1006.6225(2012)01—0096—04 MiningSubsidenceRuleofExtremelyInsufficientMiningDeepCoal-seaminXingcunColliery TIANJin-zhou.XUFa.kui.WANGZhan.cheng (1.CoalMining&DesigningDepartment,TiandiScience&TechnologyCo.,Ltd,Beijing100013,China; 2.XingeunColliery,Tian”anMiningCo.,Ltd,Qufu273155,China) Abstract:80%ofcoalresourceinXingcunCollieryisundervillages,SOrationallyminingoutcoalundervillagesisakeyproblemfor thecolliery.Inordertoresearchminingsubsidencerule,surfacemovementobservationstationwassetupoverEast1stminingareaand wholesurfacemovementdatawasobtainedbysurfaeemovementanddeformationmonitoring.Bycalculatingandanalyzingobservation data,theresultwaspresentthatunderdeepextremelyinsufficientminingcondition,surfacesubsidencewasgentle,subsidencevelocity wasslow,movementtimewaslongrelativelyandtherewasnoactivephrase. Key word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 s:miningsubsidence;parametersolving;largeminingdepth;extremelyinsufficientmining 星村煤矿位于山东省兖州市以东,曲阜市西 南.井田范围内地面村庄较多,压煤面积占井田面 积的80%左右.村庄压煤的合理开采是星村煤矿 面临的一项重大课题,为切实掌握其开采沉陷规 律,星村矿在东翼一采区E3105,E3202工作面上 方布置了地表移动观测站,并在开采期间进行了较 为系统地地面沉降监测,取得了较为完整的地表移 动变形观测资料. 1地层概况 东翼采区为全隐蔽式华北型石炭二叠系含煤 区,地层由新到老为:第四系,上侏罗统蒙阴组, 上二叠统上石盒子组,下二叠统下石盒子组和山西 组,上石炭统太原组,中石炭统本溪组及奥陶系 中,下统.第四系为河湖相沉积,平均厚110in; 上侏罗统蒙阴组全区发育,揭露厚度为480.60, 1011.40m,平均716.24m;上二叠统上石盒子组 平均厚度181.65m,主要由杂色泥岩,铝质泥岩, 砂岩组成;下二叠统下石盒子组平均厚45.95m, 主要由灰绿色,浅灰白色砂岩和灰绿色带紫红色斑 块的砂质泥岩,泥岩组成;山西组平均厚71.88m, 是本区主要含煤地层,主要由灰至灰黑色的细砂 岩,中砂岩,粉砂岩,砂质泥岩,泥岩和煤(2h 2及3煤)组成;上石炭统太原组平均厚 162.41in,由灰色,深灰色,灰黑色的细砂岩,粉 砂岩,砂质泥岩,泥岩,黏土岩及灰色石灰岩和煤 层组成;中石炭统本溪组平均厚24.15m,主要由 深灰色泥岩,浅灰或灰绿色夹紫红色斑块的黏土 岩,铝土岩和粉砂岩以及石灰岩组成;奥陶系中, 下统厚640,660m,以厚层状石灰岩为主,夹白云 质灰岩,泥质灰岩及角砾状灰岩. 2东翼一采区工作面及地表移动观测 为获得星村煤矿大采深极不充分采动条件下的 开采沉陷规律,在东翼一采区E3105与E3202工 作面上方布置了走向与倾向观测线(见图1),区 [收稿日期]2011-10-19 [基金项目]天地科技股份有限公司技术创新基金:开采沉陷智能化预计系统的开发(KJ—JJ一2011一KCSJ一02) [作者简介]田锦州(1983一),男,江苏连云港人,硕士, 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师,主要从事开采沉陷理论研究与工程实践. 96 田锦州等:星村煤矿大采深极不充分采动条件下开采沉陷规律研究2o12年第1期 393140039318003932200393260039330003933400 35’[磐 331城 3l} 29【 27’E31?工f;面 25鬈l一菊23?一?, ?Il磊?.-l’嘏403)37如曩E105工作面,15T跫 霉l1]f 7『 L廊 3}向线l?R5 1I 图1工作面及地表移动观测站布置 内地势平坦,地面高程50,56m,地形东高西低, 主要农作物有小麦,玉米,棉花,花生等,主要工 业有煤炭,石材开采,煤化工等. 2.1工作面开采概况 E3105工作面开采3煤,走向长840m,倾斜 长94,110m,煤层底板标高一781.9~-一892.0m, 煤厚为3.5,11.0m,平均7.33m,煤层倾角15, 42.,平均25.,煤层沉积稳定,结构简单,普遍 含一层夹矸(0,0.35m),全区可采.煤层走向近 南北,倾向北东.该工作面开采时间从2007年6 月至2008年5月,历时11个月.离该工作面最近 的E3103工作面于2006年8月7日停采. E3202工作面开采3煤,走向长326m,倾斜 长50.7—87.1m,煤层底板标高-860,-930m,煤 厚平均7.33m,煤层倾角平均25.,地面位置位于 工业广场东北,星村村庄下.该工作面开采时间从 2006年1月至2006年8月,历时8个月. 2.2地表移动观测 E3105工作面走向观测线于2007年5月1日 至2009年2月23日期间进行了23次高程测量, 于2007年5月1日,2008年6月17日,2009年4 月20日进行了3次平面观测.依据上述观测结果 绘制了E3105工作面走向实测下沉曲线(图2), 水平移动曲线(图3). E3202工作面走向观测线于2008年3月18日 至2009年4月15日期间进行了14次高程测量, 于2008年3月18日,2008年10月15日,2009 年3月22日进行了3次平面观测.依据上述观测 结果绘制了E3202工作面走向实测下沉曲线(图 曩漤 走向gz/m 图2E3105工作面走向实测下沉曲线 . 走向长一北 妒2OOO:{2600艘3000. _ ,. :匿 图3E3105工作面走向实测水平移动曲线 4),水平移动曲线(图5). 3观测结果分析 3.1下沉速度与影响时间 E3105工作面走向观测线的最大下沉点为22 号点,最大下沉速度1.00mm/d;E3202工作面走 向观测线的最大下沉点为C1号点,最大下沉速度 为0.81mm/d.从各测线所得数据可知,工作面开 采影响持续时间约2a. 97 总第104期煤矿开采2012年第1期 走向长,n1一北 图4E3202工作面走向实测下沉曲线 案图5E3202工作面走向实测水平移动曲线 3.2移动角量分析 边界角边界角是充分采动条件下,地表下沉 为10ram的点与开采边界的连线和水平线的夹角. 由于是非充分采动,边界角只能依据相对位置确 定,可作为参数选取的参考.依据E3105工作面 与E3202工作面及其地面测站的实测资料,边界 角分析见表1所示. 最大下沉角充分采动条件下,在移动盆地倾 向主断面上采空区中点和地表最大下沉点在地表水 平线上的投影点的连线与水平线在下山方向的夹角 称为最大下沉角.E3105与E3202工作面为非充分 开采,需根据观测线与工作面的相对位置确定开采 引起的地表最大下沉点,以此求取最大下沉角,该 角量参数与真正最大下沉角尚有一定误差,可作为 参数选取的参考. E3105工作面倾向观测线最大下沉点为20号 点,与工作面中心距离为15m,以该点位置平均采 深860m计算,最大下沉角为=89.0..E3202工 表1边界角分析 作面倾向观测线最大下沉点为6号点,与工作面中 心距离为18m,以该点位置平均采深930m计算, 最大下沉角为=88.9.. 超前影响角超前影响角为充分采动条件下, 开始下沉点与开采工作面位置的连线和水平线的夹 角.2007年1O月27Et,E3105工作面推进至 236m,前方测线距开采边界192m,该处采深平均 约860m,因此超前影响角为09=77.4.. 3.3地表移动参数分析 地表移动计算参数的计算是运用最小二乘法原 理,对地表观测线进行概率积分法的拟合分析.本 次拟合求参采用开采设计事业部编制的SMD开采 沉陷分析软件.从采掘工程平面图上看,E3105工 作面与E3103工作面(2006.1—2006.08.07)相 邻,但从E3015工作面倾向观测线的实测数据看, 2007.05.01-2007.08.29期间做的5次观测,测点 最大下沉值为6ram,说明E3103工作面对地面测 点影响很小.因此,只需对E3105与E3202两个 工作面做拟合求参. 98 E3105,E3202工作面观测线下沉值和水平移 动值的拟合结果见表2所示.曲线拟合效果见图6 , 图9所示. 表2参数拟合结果 观测站数据类型qbtan/~0S,7 E3105走向线W+U(39)0.170.302.2580.64016.07 E3202走向线W+U(21)0.120.222.0590.0005.62 图6E3105工作面走向下沉拟合曲线 综合分析,拟合得出的地表移动参数如下: 田锦州等:星村煤矿大采深极不充分采动条件下开采沉陷规律研究 2o12年第1期 - 10 _20 — 3O - 40 . _60 — 70 - 80 _90 . ?/一 1, 2O , O … 4005006OO :.,./.. /\’,/ 图7E3105工作面走向水平移动拟合曲线 /Jm lOO2003004005006oo7(1o8009oolO(I} 图8E3202工作面走向下沉拟合曲线 ::.…200:笔. : . 一…. ? 下沉系数q: q=0.12(宽深比为0.08) q:0.17(宽深比为0.11) 水平移动系数:b=0.3 主要影响角正切:tan#=2.25 开采影响传播角:0=90-0.3a(OL为煤层倾 角). 4结论 文中分析了该矿的地质采矿条件,对东翼一采 区地表移动变形观测资料进行了拟合计算与分析, 得出以下结论: (1)该采区为千米大采深极不充分采动,地 表移动具有下沉平缓,下沉速度慢,移动期相对较 长的特点,无常规开采地表移动的活跃阶段出现. (2)分析确定了本矿区大采深条带开采条件 下的地表移动参数,下沉系数:q=0.12(宽深比 为0.08),q=0.17(宽深比为0.11);水平移动系 数:6=0.3;主要影响角正切:ta=2.25,开采 影响传播角:0=90—0.3a(为煤层倾角). (3)取得了本矿区非充分采动条件下的各个 移动角值.E3105工作面走向线边界角平均约 7O.5.,最大下沉角约89.0.,超前影响角约 77.4.;E3202工作面走向线边界角平均约77.0., 倾向线边界角约78.0..可作为角值参考. [参考文献] [1]煤炭科学研究总院北京开采研究所.煤矿地表移动与覆岩破 坏规律及其应用[M].北京:煤炭工业出版社,1981. [2]国家煤炭局.建筑物,水体,铁路及主要井巷煤柱留设与压 煤开采规程[M].北京:煤炭工业出版社,2000. [3]田锦州.星村煤矿东翼二采区建(构)筑物下压煤开采 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计[R].北京:天地科技股份有限公司开采设计事业部, 图9E3202工作面走向水平移动拟合曲线2010.[责任编辑:邹正立] . 址.址.址.址.址..址.址.址.址.址址..址.址.址.址.址.址.址.址.址..址.址.址—址—址 (上接33页) 力学测试成果,运用数值计算的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ,提出了回采 工作面巷道锚杆支护设计参数,井下试验表明,采 用的支护方案满足了回采工作面安全使用要求,取 得了良好的技术效果. [参考文献] [1]张文彬.长平煤矿地应力分布规律研究及其应用[J].煤矿 开采,2010,15(3):96—97. [2]司林坡.全景钻孔窥视仪在水压致裂法地应力测试中的应用 [J].煤矿开采,2011,16(2):97—98. [3]康红普,颜立新,张剑.汾西矿区地应力测试与分析[J]. 采矿与安全工程,2004,23(19):264—265. [4]蔡美峰.地应力测量原理与技术[M].北京:科学出版社, 20oo. [5]康红普,王金华.煤巷锚杆支护理论与成套技术[M].北 京:煤炭工业出版社,2007. 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