济阳煤矿首采区地表移动与变形规律研究

采动引起边坡地表移动变形规律研究随着我国国民经济的快速增长,人们对矿产资源的需求量也越来越大,由于地下矿产的大量开挖,使得一些老的工业城市形成大规模的采空区,采空区所导致的地质灾害日益严重。

于此同时随着我国城市化进程和城市人口的不断增加,一些大的工业厂房、民用建筑、隧道、高速公路、桥梁等不得不修建在采空区之上。

煤炭储量丰富的西部城市大多位于地形地质条件复杂的丘陵地区或山区。

由于地表移动角、沉陷角预测困难等原因使得矿区规划不合理,一些采煤工作面所形成的采空区直接或间接影响着边坡稳定性,极易造成边坡失稳形成大的滑坡、崩塌、沉陷等地质灾害,严重影响着人民的生命安全和建筑物的稳定性。

因此,开展采空区对边坡稳定性的研究就显得尤为重要。

本文以晋城至侯马高速公路阳城～关门段(本文中以下简称阳关高速公路)下伏蒿峪煤矿、北崖煤矿采空区为实验研究基地,运用现场调查、相似材料模拟实验和运用FLAC 3D建立蒿峪煤矿采空区数学模型的方法,系统地研究和分析水平煤层当采煤工作面采宽从小变到大时,不同边坡角度情况下边坡覆岩稳定性及地表变形移动规律、采空区裂隙的分布发育规律以及荷载作用下采空区残余变形破坏规律。

取得的主要成果如下：1.根据物理模型实验研究了水平煤层在各工作面不同开采宽度条件下的开采沉陷规律；不同开采宽度、开采厚度,不同埋深以及地形等因素对覆岩移动和地表变形破坏规律的影响。

2.研究在不同等级荷载作用下采空区的残余变形规律,确定荷载的影响深度和影响范围。

3.运用FLAC 3D软件模拟矿山开采,得到煤层开采后的垂直、水平位移场图、应力场图和破坏场图,分析在不同边坡角度条件下边坡覆岩的稳定性及地表变形破坏情况,并根据模拟所得数据绘制不同地表移动曲线,探讨边坡覆岩岩层移动和地表沉陷的一般规律。

4.运用FLAC 3D软件模拟矿山开采,得到煤层开采后的垂直、水平位移场图、应力场图和破坏场图,分析在不同边坡下采煤工作面由小变大的过程中边坡覆岩的稳定性及地表变形破坏情况,绘制不同曲线探讨边坡覆岩稳定性和地表变形的一般规律。

重复开采地表变形规律的分析与研究【摘要】根据山东老矿区某井田开采情况，通过对矿井地表观测资料和巡查记录的整理与分析，求取出了不同区域开采地表移动变形参数，对重复开采后断层、褶曲影响规律进行了对比分析，完善了井田变形规律，不仅丰富了矿井矿岩移成果，又为今后工作面开采提供了宝贵的经验。

【关键词】地表变形规律分析研究1、概况山东大部分矿井都是多层煤赋存采区，分为上层煤和下层煤。

上层煤有2、4、6层，下层煤11、13、15层。

多数矿井的开采方式采用的是多层开采，通常采用先采上部层煤，再采下层煤，采完一个工作面，再采下一个工作面，就是在前一个基础上再次开采，统称重复采动。

重复采动是岩层和地表受到地下采矿的影响而产生的移动变形后，在原有的采空区或相邻的层位再次开采，是岩层和地表再一次变形移动的现象。

山东煤矿如泰安市宁阳县山东亨达煤业有限公司也是一座老矿区，开采时间长。

随着开采深度、强度的增加，新开采的工作面受到老采区的影响，可以说重复采动在以后的开采过程中将成为主要的采动方式。

但重复采动对地表下沉等地质环境、地面建筑都会造成很大的危害，甚至会威胁到人民群众的生命安全，如何研究重复采动条件下的地表下沉，是值得深入研究和讨论的问题。

如山东某矿区一矿井田东部七采区上组煤及十一层煤已基本全部开采结束，地表已达充分采动状态。

现在主要开采十三层煤，在工作面开采前在东翼建立了地表移动变形观测站。

采取了剖面法观测，同时将观测线路延长，将每个测点展绘在航测图上进行对比，得出了地表最大下沉值及边界影响最小值，求出了部分地表变形参数。

在地表斑裂线沉陷区附近设置了多组观测点，观测其发展变化规律，收集到了大量数据，研究出了重复开采地表变形变化规律。

2、地表移动变形规律（1）变形参数分析七采区上组煤开采结束后，采取了在地表移动变形盆地沿原有观测线实测原观测点位置，再采用水准测量的方法观测到了地表最终下沉数据，通过对观测数据的重新核实计算、原观测数据的精度分析、观测成果取舍、以及每次观测时所对应的井下开采范围，采用绘图与计算相结合的方法求得了地表移动变形稳定后的部分参数，其数值如下：上组煤采后变形参数十一煤采后变形参数1、上山方向移动角：γ=70度γ=65度2、走向方向移动角：δ=70度δ=65度3、下山方向移动角：β=66度β=60度4、裂缝角：δ’=71度δ’=56度5、充分采动角：Φ=52度Φ=50度6、最大下沉系数：q=0.65 q=0.77、水平移动系数：b=0.33 b=0.338、主要影响角正切tgβ=2.7 tgβ=3.09、走向拐点偏移距：S=0.04H0（2）七采区变形分析根据开采沉陷预计，建筑物附近最大下沉值为850mm，最大水平变形为1.0mm/m，最大倾斜变形为2.0mm/m，地表下沉系数为0.6，对建筑物的变形虽小于Ⅰ级变形，但已接近临界值，一般建筑物的抗变形能力较差，往往建筑物的变形等级大于地表实际变形等级，部分建筑物的变形等级会超过Ⅰ级。

济阳煤矿首采区地表移动与变形规律分析陈英，将成（新汶矿业集团公司地质测量处，山东新泰271219）摘要该文通过对济阳煤矿首采区五层煤、七层煤的4个工作面的开采后地表观测站观测资料进行分析，求出地表移动变形参数，认识和总结济阳煤矿初采和复采情况下的地表移动变形规律，对本井田和相似条件的矿井开采具有指导和借鉴作用。

关键词首采区位移反分析地表移动参数中图分类号TD325+．4文献标识码P济阳煤矿位于黄河北煤田靳家井田，可采煤层较多储量丰富，但可采煤层以薄煤层为主，地表下巨厚松散层达300m以上，采矿条件较为特殊，区域内可借鉴的岩移资料缺乏。

该井田首采区位于井田北部工广以东，为单翼采区，地面标高+22 +27m，东西走向1500 1600m，南北宽600 700m，首采区5、7煤层可采储量174．6万t。

地面有3个村庄，前街村800户2900人，解家营村320户1120人，刘岗子村280户1008人，房屋多为砖石结构。

首采区先采5煤层后采7煤层，垮落法管理顶板，5层煤布置1502工作面，走向长为944 1024m，倾向宽165m，平均煤厚1．2m，煤层平均倾角7ʎ，平均埋深482m。

7层煤布置有1703、1704、1705三个综采工作面，平均埋深515m，走向长808 1370m，3个面倾向总宽300m，平均煤厚1．0m，煤层平均倾角7ʎ，地表为村庄和农田，地面高程为22．9m。

1观测站设置及观测情况按照规程及设计要求，该观测站共设3条观测线，受地形限制沿采区地面公路、机耕路调整布设。

近似走向方向布设37个测点；沿近似倾向方向布设2条测线95个测点；控制点布设4组共11个控制点。

观测站自2007年6月开始观测，采动前进行了2次全面观测，采动期进行了5次全面观测，采动稳定后进行了1次全面观测，单独的水准测量共进行了33期。

1．1五层煤采动后地表移动变形情况五层煤开始阶段持续时间为63d左右，活跃阶段持续85d左右，下沉衰退期持续时间为6个月左右。

煤矿开采地表移动变形观测与分析李扬5刘威5鲁坤4（2陕西煤田地质勘查研究院有限公司，陕西西安710021；2.中煤航测遥感集团有限公司，陕西西安710169）摘 要：因开采导致的地表沉陷问题日益严重，对矿区地表村庄、道路和铁路等的安全运行都构成了严重的威胁。

为了最大程度保护煤炭开采区地表地物不受地表沉陷的损害，开展了地表移动变 形观测和规律分析。

结合彬长矿区某煤矿开采工作面的现场实地条件，对地表移动变形观测线的布 设、测量方法、观测数据处理、变形参数算法及移动变形规律等方面进行了详细的阐述和分析。

分析认为，地裂缝是最明显和易于发现的变形形式，坡度较大的地表移动具有向采空区和山坡下偏移的双 向性，且变形在冲积层层厚大，其下岩层层厚小。

深入、持续的进行观测，并总结归纳出煤矿实际的开采沉陷规律，可以为保障煤矿安全高效地进行“三下”采煤提供科学的依据。

关键词:地下开采；工作面；地表移动；变形观测 中图分类号:TD375文献标志码：B文章编号：1671-749X （2222）26-0266-250引言煤炭资源作为我国基础能源之一，在国家经济收稿日期：2227-25-36作者简介:李 扬（987—），男,陕西蒲城人,2712年毕业于西安科 技大学测绘工程专业，注册测绘师,工程师,现从事煤田地质测绘、工 程测量等测绘地理信息相关工作。

Obseavation and analysie of serface movementand deformation in ceai mining areaLI Yang 1 , LIN Wei 1 , LU Kun 7(1. Shaanxi Cooi Geology Iovestigatioo Research Institute Co.^Ld.3i ' a 710071 , China ；7, Chinn Cooi Aerini PhotogrnmmetTc ang Remote Sensing Co.^Ld.^Xn nn 710199 ,Chnn)Abstract :The surface suPsiUexce causef by coal mining is becoming more and more seOops,which poses a seOops threat tothe s/ety of surface viUa/es , roa/s and railways. In order to protect the surface structures and buildings of coat mining area from the Uama/e of surface suPsiUexce ； the surface move m eet and UeformaPop oPserratiop and law analysis were carrief opt. Combinef with the field conditiops of a coat mining face in Binchang mining area , the oPserraPop line layopt , measure- mext methoP , oPservaPon data processing , deformation parameter calchlaPon and movemext Ueformation law of surface move- mext and deformation are analyzef- The analysis shows that /ropnd fissure is the most oPviops and easy to find deformationform. The surface movemext with laraef slope has 01(:1X600/0 mi/raPon to /ob and hiUside,and the deformation is laraef in abuvium and smaller in befmeh. Thropph continuops observatiop ,the actu/i mining suPsiUexce law in coat mine is summa- rizef , which can provide a sciextific Oasis for exsuring the sbety and eUiciexcy of " three imder" coat mining.Key worat : u/dervrob/d mining ； working face ； surface movemext , deformabon obsemaPop和社会发展进程中长期占据着不可或缺、举足轻重 的地位。

煤矿开采地表沉降与岩石移动规律的观测研究发布时间：2022-07-24T05:54:30.781Z 来源：《工程管理前沿》2022年第3月5期作者：陈亮[导读] 本文从煤矿开采对地表移动的观测、对岩层移动钻孔的观测陈亮（淮北矿业股份有限公司临涣煤矿，安徽淮北 235136）摘要：本文从煤矿开采对地表移动的观测、对岩层移动钻孔的观测、地表和岩层变形预计参数的确定，以及综合观测运用实例等几方面的分析，进而可确定开采工作面地面沉陷量和岩移的规律等参数。

又可进一步为本矿开采地面塌陷沉降和岩石移动规律提供参考数据，并为全面合理、安全开采和地面沉陷建筑物保护奠定基础。

关键词：煤矿开采；地表沉陷；岩层移动；观测研究引言：煤矿开采期间，由于挖掘与采出破坏了周围岩体内部的原始应力平衡，致使岩层产生移动、变形和破坏。

随着大面积的不断开采，进而造成地表出现沉陷。

为实时测量沉陷情况，可在回采工作面上建立地表岩层移动观测站，通过收集实测所得的各类数据，根据原有的矿井地质资料再经科学系统的研究分析，进而可以确定岩层与地表变形的预计参数，以便为地面建筑物的保护和井下生产提供可靠的技术数据。

1.对地表移动的观测对于地表移动的观测，可以先设置观测站，再开展观测工作与资料的整理。

①设置地表观测站：这分三种：回采单一工作面、回采多个工作面和网状观测站。

②观测工作：在观测站设置10d后，就可开展具体观测工作。

一是连接观测。

根据地面控制网和观测站具体位置情况，并按照《规程》对近井点的测量要求，可用敷设经纬仪导线的方法进行。

测定观测线一个控制点的平面坐标与高程，其余的控制点则按5s导线侧角方法侧角和观测线边长丈量的结果求得。

二是全面测量。

内容有各测点的水准测量、测点间距离的丈量和测点偏离观测线的支距测量。

在测量过程中，要进行多次的全面测量，间隔时间可参照下式计算得出。

另外，要在地表移动前和稳定后分别进行两次全面测量。

三是巡视测量。

为确定地表移动与稳定的时间，要进行局部水准测量。