龙口矿区二次开采地表岩移规律研究.pdf

5 2 晨 斜技 2 13 0 4 年 第3 期 龙 口矿区二次开采地表岩移规律研究 龙矿集 团洼里煤矿朱同样魏培海赵其晨解希臣 摘要龙矿集 团洼里煤矿在 已开采 区地表设立岩移观测站， 对井下二次开采引起 的地表移动和 变形进行观测， 获得 了相应 的岩移参数， 为今后二次开采建筑物保护煤柱 留设提供 了技术依据。 关键词软岩地层 二次开采岩移规律 随着煤炭开采强度的不断加大 ， 多煤层重复开采已成为 矿井开采的普遍现象。掌握重复采动条件下地 表岩层移动 变形规律 ， 获取准确岩移参数 ， 对工作面进行合理布局 ， 成为 矿山企业迫切需要解决的问题。 1 初次开采地表岩层移动规律 洼里煤矿地处山东半岛北部 ， 井 田内可采煤层两层 ， 煤 厚 1 ． 9 0 m ， 煤 厚 1 ． 3 3 m， 煤层 间距 1 3 ． 2 8 m 。开采顺 序为， 先 采一层煤 ， 待开采结束岩层稳定后再采二层煤 。煤层 围岩松 软 ， f 0 ． 2 1 ． 2 ， 大部分岩石塑性大， 节理发育 ， 遇水膨胀泥 化。 矿井于 1 9 6 8 年 开始建设 ， 建井之初试采期 间即开始进 行地表岩移观测研究工作。在 1 2 0 1 工作面取得的地 表岩移 观测数据 ， 成为矿井设计建筑物保护煤柱留设的依据 。 2 二次开采地表岩移规律研究 2 ． 1 开采 区域地质条件 本次研究的二次开采工作 面为二层煤 4 2 0 3 采煤面 ， 其 上部的一层煤 4 1 0 1 、 4 1 0 3 工作面分别于 1 9 8 2 年 、 1 9 8 3年回采 完毕。地表为采后产生的塌陷盆地， 根据分析， 地表已稳定。 4 2 0 3 工作面地表岩层 为第 四系冲积层 ， 厚 度 2 3 ． 5 m， 与 煤系地层呈不整合接触。工作面走向长 2 7 0 m， 倾斜长 l 1 3 m， 回采面积 3 0 5 1 0 ， 煤层厚 1 ． 9 7 m， 可采储量 7 ． 2 5 万 t ， 煤层埋 深 6 1 ． 3 7 9 ． 2 m， 为走向长壁炮采工作面 ， 全部冒落法管理顶 板， 循环步距和放顶步距均为 1 m 。工作面开采时问为 1 9 8 8 年 4 月 1 9 8 8 年 9 月 ， 进尺 2 m ／ 日， 实际采高2 ． 1 7 m 。 2 ． 2 观测点布置及测量 4 2 0 3 工作面地表岩移观测站于 1 9 8 8 年 2 月设立， 因受条 件所限 ， 工作面走向方向设置一条观测线， 2 2 个观测点， 倾向 方向设置半条观测线 ， 2 3 个观测点。两条观测线呈 T字型布 置 ， 组成单翼盆地观测站。观测点间距 1 0 m 。 观测点平面控制用光电测距仪测距， 经纬仪测角。高 程控制用 D S 3 水准仪进行观测。 1 连接测量。在观测点埋设 1 0天后 ， 进行 连接测量。 从龙 口矿区三等网布设 四等光电测距导线 ， 测定控制点的平 面坐标。高程从矿区三等水准点进行连测 ， 按三等水准测至 各控制点。以上测量工作均独立进行两次 ， 满足精度要求后 取平均值作为起算数据。 2 全面测量。连接测量进行完毕后 ， 立即进行 全面测 量。每次全面观测包括各观测点的高程测量、 测点间距的测 量和观测点偏离观测线的支距测量。采前的全面观测独立 进行两次 ， 两次间隔时间为 3 天。在整个地表移动过程 中的 全面测量 ， 除地表开始移动时的全面测量外， 活跃期的全面 测量是 4次， 在地表移动稳定后 ， 进行两次全面观测， 时 间间 隔为一个月。最后一次全面观测 ， 高程测量从矿区水准点开 始 ， 以最后一次观测数据作为最终观测成果。 3 巡视测量。工作面开始 回采后 ， 在走 向观测线开切 眼上方选择一部分观测点 ， 进行定期的水准测量 ， 每隔 3 7 天进行一次 。当下沉达到 1 0 m m后， 开始第一次常规测量。 4 常规测量。当地表下沉达到 1 0 m m后 ， 开始常规测量 只进行水准测量 ， 每个月进行一次。 S ／ J I 密水 准测量。为详细了解各观测点下沉 情况， 每 十天对各观测点进行一次水准测量。 6 观测方法和精度要求。观测方法和精度要求按 煤 矿测量规程 的有关规定执行。采前的水准测量按三等水准 测量的要求进行 ， 移动期间和采后的水准测 下转第 5 4页 T t r a c k 锤形径迹 ， Hb e 哪 工型钢 等为象形译法 ； xr a y x射线 ， V b e l t V形皮带 ， a b r a s s a 黄铜 等为原形译 法 。 综合译法 即音译和意译相结合。r a d a r m a n 雷达手 ， I n t e m e t N特网 ， l o g ic c i r c u i t J ． 辑电路 等都是综合译法。 另外 ， 由于一词多义， 在科技 翻译过程 中， 不可孤立、 片 面 、 静止地去理解词义 ， 而必须依据词与词、 词与句子、 句子 与句子的相互关系 ， 根据不同的上下文选择符合原意的恰 当 词语。 总之 ， 翻译工作者应遵循企业科技英语的翻译 特点， 掌 握科技翻译的技巧， 努力学习科技知识， 不断提高翻译水平， 以适应新环境下科技翻译的最新发展趋势。 维普资讯 5 4 童瞧晨 斜技 2 0 0 4 年 第3 期 一 采一放单轮间隔放煤。 3 结论 复杂条件下综放开采工艺研究的成功实践 ， 验证了工艺 研究成果的可行性 。回采工艺措施的实施 ， 保证了工作面的 安全顺利回采， 实现了复杂条件下综放开采日产万吨、 年产 3 M t ， 回收率大于8 5 ％的目标， 为相似煤层条件下的综放高效 开采奠定 了良好的技术基础。 作者简介张学相 1 9 6 9 ． 3 一 ， 男 ， 山东潍坊人 ， 1 9 9 3 年 7 月毕业于山东矿业学院采矿工程系， 现为兖矿集团南屯煤矿 生产技术科副科长， 采煤工程师。 上接第 5 2页 量按 四等水准的要求进行。倾 向线四等水准 测量必须附合于三等水准的观测线控制点上 ， 走 向线必须往 返测量或同向测量两次， 精度要求执行 煤矿测量规程 。平 面测量利用光电测距仪、 T 2 经纬仪将距离测量和支距测量两 项合为一体 ， 同时进 行。地表开始移动后， 走 向观测线任一 次测量的观测线总长度 与采前 的总长度之差应不大于观测 线总长 1 1 1 0 0 0 0 ， 符合要求后按采前的总长度加以改正。 2 ． 3 测量资料的整理和分析 1 每次观测结束后及时对数据进行检查， 发现粗差或 超限， 立即进行重测， 直至全部观测数据符合要求为止。 2 进行平差后计算各点高程 。 3 计算各相邻测点 间沿观测线方向上的水平距离。 4 整个数据处理工作 ， 由计算机按编制的程序完成。 2 ． 4 观测成果分析 1 地表破 坏特 点。4 2 0 3工作面全部 冒落法管理顶板， 回柱后顶板立 即陷落 ， 在地 表形 成平缓 的下沉盆 地 ， 面积 7 5 9 5 0 m ， 约为回采面积的 2 ． 5 倍。在地表下沉盆地的边缘区 产生拉伸变形 ， 可以看到与循环进度大体一致的平行于面边 的张性裂缝。裂缝宽 2 0 1 3 0 m m ， 间距 1 ． 3 1 ． 8 m 。在下沉 盆地的中部 ， 工作面每推进 l m， 在工作面前方的地表 即出现 一 条平行于工作面的张性裂缝。裂缝两翼落差 20 5 0 m， 裂 缝上宽下窄， 深度达 1 m以上。 根据 4 203 工作面测量结果分析 ， 地表移动有 以下特点 ①地表移动时间短。工作面距测点水平距离 2 7 m时地 表开始移动， 越过测点 6 6 m后移动终止， 持续时间 l 1 O 天。 ②横 向移动大。当工作面推进到离倾 向观测线 4 0 m时， 受超前移动的影 响， 走 向观 测线各点全部 向工作面下方 移 动 ， 最大移动 8 9 m m ， 倾 向方 向的各观测点向工作面推进相反 的方向移动， 最大移动5 9 m m 。当工作面采过倾向观测线 3 8 m 时， 走 向观测 线 各 点继 续 向工作 面下 方 移 动， 最大 移 动 1 2 4 m m， 倾 向方 向各点也继续向工作面推进相反方向移动， 最 大移动 2 6 8 m m 。当采空区逐渐稳定后 ， 走 向方 向观测线各观 测点大部分移向工作面下方， 最大移动 8 5 m m ， 倾向观测线大 部分测点向工作面推进方 向移动 ， 最大移动 8 3 m m 。 ③地表下沉速度快。工作面推进的前 方， 地表先 凸起 ， 而后下沉。当工作面推进到离倾向各观测点 4 7 m时 ， 观测点 开始凸起 ， 最 大为 1 5 m m， 走 向观 测线 的部分测点 也开始 凸 起， 最大为 1 7 m m 。当工作面推采到倾向观测线位置时， 此方 向各点下沉速度达到最大为 8 0 ． 8 m m ／ 。此时地表下沉值为最 终值 的 6 6 ％， 走向方 向最大下沉速度为 9 0 ． 7 7 m m ／ d 。随着工 作面的推进 ， 倾向方 向各点的下沉速度逐渐减慢。 ④地表下沉系数大。4 203 工作面走向观测线最大下沉 值 W m a x 为 2 ． 3 7 5 m ， 倾向为 2 ． 1 5 8 m 。且 Wm a x 超过平均采高 M。下沉系数 q Wm a x ／ M 2 ． 3 7 5 ／ 2 ． 1 7 0 1 0 9 ． 4 5 ％。 2 地表移动和变形参数 表 1 表 1 地表移动和变形参数 最大 最大 最大 最大 最大 最大水 最大水 最大 方向 伸长 压缩 正曲率 负曲率 倾斜 平移动 平变形 下沉值 1 0 3 ， m 1 0 3 ／ m r珊rl ， H mm／ m 、 走向 2 5 4 2 0 9 3 ． 2 6 2 ． 6 5 5 5 ． 0 6 2 2 2 5 ． 4 2 ． 3 7 5 倾向 2 6 l 2 7 8 2 ． 4 7 3 ． 4 1 6 0 ． 8 7 1 4 2 7 ． 4 2 ． 1 5 8 3 地表移动角值 。按临界变形值 i -3 m m ／ m， k 0 ． 2 1 0 ～／ m， e 2 m m ／ m， 确定如下 ①综合移动角 8 4 7 5 2 8 5 5 2 8 ②边界角 8 4 7 1 0 8 4 4 0 9 ③充分采动角 7 0 4 5 6 8 1 1 6 0 41 ④最大下沉角0 8 5 3 2 3 结语 1 二次开采时， 塌陷影响范围在初次开采塌陷影 响范 围基础上进一步 向外扩展 ， 其 中走向方 向岩层综合移动角由 5 7 。 减少至 4 7 5 2 ， 倾斜下 山方向综合移动角由 5 7 o 减少至 5 5 。 2 8 。今后二次开采进行工作面设计时， 对地面建筑物必须根 据本次观测取得的参数留设足够的保护煤柱。 2 本次观测地表岩层最大下沉量超过采高 ， 下沉系数 达 1 0 9 ． 4 5 ％。分析认为， 除了地下水水位降低等因素影响之 外， 二次开采将初次开采已沉陷区“ 稳定” 地层“ 激活” ， 使地 表进一步下沉 ， 成为下沉系数加大的主要原因。 3 --次开采 ， 地表岩层持续下沉时间为 1 1 0 天 ， 超过初 次开采 6 o 天的地表岩层移动时间。从其它工作面观测得到 的数据也证实 ， 重 复采动时 ， 地表稳定时间明显滞后。建议 矿井设立长期岩 移观测站， 对 地表岩层移动进行长期观 测 不能因为“ 六个月下沉” 不超过 3 0 m m， 就停止观测 ， 以确定 地表最后下沉的相关参数。 作者简介朱同祥 1 9 6 2 一 ， 男， 工程师 ， 1 9 8 1 年毕业于徐 州煤校， 现在龙矿集团洼里煤矿从事技术管理工作。 维普资讯