淺議煤礦開采引起地表沉陷預測

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1、淺議煤礦開采引起地表沉陷預測：煤礦開采過程中及開采后會導致地面沉陷，我們可以采用概率積分法和極值情況預測兩種方法進行煤層開采沉陷計算，得出地表移動變形最大值。通過對計算結果分析得出開采后沉陷在保護煤柱外側較小，內側呈逐漸增大趨勢。通過沉陷預測可以有效減少地質災害的發(fā)生，為土地復墾及地表沉陷防治措施提供依據(jù)，對以后煤層開采具有參考價值?！　￡P鍵詞：煤礦開采地表沉陷預測　　當今隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源和電力的需求也迅猛增長。煤礦開采后會破壞巖體內部原有的力學平衡，導致上覆巖層和地表發(fā)生移動和變形，隨著開采的推進將擴散到地表，導致地面發(fā)生沉陷，破壞現(xiàn)有土地資源并給周邊建（構）筑物帶來直

2、接或間接危害。因此，合理預測沉降范圍和最大沉降量對減少次生地質災害和保護建（構）筑物等具有重要意義?！　?煤礦開采實例　　某井田主要含煤地層為1組、2組，1組可采煤層4層，編號為2、3、4、5號煤層，煤層總厚度為1.20m—5.40m，平均值3.20m，1組地層平均厚度為58.35m，含煤系數(shù)5.2％；2組可采煤層5層，編號6、7、8、9、10號煤層，煤層總厚度4.50m—8.00m，平均值6.23m，2組地層平均厚度90.23m，含煤系數(shù)為6.3％。煤層老頂為組砂巖，以石英、長巖為主，厚度為10.34m；直接頂為砂質泥巖，厚度為2.6m；偽頂為泥巖，厚度0.15m；直接底為砂質泥巖

3、?！　〉V井采用兩斜井一立井開拓方式，由井田中部大巷逐層下行開采。設計采用走向長壁一次全高采煤方法，采用全部跨落法管理頂板。文章通過概率積分法和極值法對地表沉陷值進行了比較?！　?基于概率積分法的沉陷預測　　2.1概率積分法　　把巖層看作大量松散的顆粒體介質組成，由隨機介質理論將巖層移動看作服從統(tǒng)計規(guī)律的隨機過程。根據(jù)統(tǒng)計理論可知整個開采對巖層及地表的影響等于各單元開采對地表影響之和。整個開采引起的下沉剖面方程可表示為概率密度函數(shù)的積分方程?！　?.2地表沉陷的預測方法及模式　　根據(jù)概率積分法預測井田范圍內地表移動、變形的過程和范圍，據(jù)體計算公式如下：　　2.3參數(shù)選取　　按覆巖性質并

4、結合附近煤礦現(xiàn)生產(chǎn)礦的實測經(jīng)驗，綜合考慮各因素后得出相關參數(shù)值?！　?.4預測結果　　根據(jù)礦山開采沉陷理論并借用計算機計算程序，繪制得出了煤層開采后的地表移動變形等值線圖（圖1）。根據(jù)圖形可得出煤層開采后的具體影響半徑，此例中為60m，最大沉陷位置是井田內距井田邊約125m，最大沉陷值為4.05m。由計算機模擬得出的圖形可得出，開采后沉陷在保護煤柱外側較小，從內側向中心逐漸增大，在距邊界125m處趨于穩(wěn)定，呈盆狀展布。　　圖1煤層開采沉陷預測等值線圖　　3按極值情況預測　　3.1預測模式　　開采煤礦地表移動及變形最大值和位置預測模式：　　最大下沉值：