村庄下连续整体塌陷采煤.pdf

7 牛一 7 i 2 7 村庄下连续整体塌陷采煤 g 王 郑煤集团凇- 司王庄煤矿 苏仁禄冯志江 ，，一一 摘要文章分析 了村庄下泉煤的可行性，认为通过采取一定的技术措施，使塌陷区连续 抖 三 、 盏 ，7 关 键 词 村 庄 下 苎 塑 、 l牙 J ．卜 ／ 社 J 。 概况 j 稻 郑州矿区王庄煤矿村庄下压煤较多，其中5 5 0 3 1 及 5 5 0 5 1 面上覆村庄相当集中，总面积 达 9 5 1 0 m 。建筑物多为土结构，部分为砖混结构，另有少量民居窑洞，抗拉、剪强度低。 5 5 0 3 1 面走向长 2 8 0 m， 倾斜长 9 5 m； 5 5 0 5 1 面走向长 7 1 0 m， 倾斜长 1 3 0 m。 该区域回采面 积为 1 1 8 9 0 0 m 。 平均煤厚 5 ． 5 m， 倾角8 ～1 0 。 ，煤质松软易粉化。煤层及顶、底板均为软岩， 其它地质条件及水文条件简单，对回采影响较小。 2 村庄下采媒可行性分析 1 煤层赋存总体比较稳定t 结构较简单， 且上覆岩层均为砂质泥岩和砂岩、页岩互层， 塑性较好，采用全陷法回采，可以形成比较有规则的连续沉降。 2 煤层赋存有一定的深度，其深采比为H／ M9 0 ， 参照条件相近煤田资料， 深采比在 8 5 以上时，一般建筑物仅会受轻微破坏。 3 根据该采区其它面回采中地面塌陷区的情况，在充分采动区内无明显裂隙。 由此分析，该区域具备有不搬迁回采的可能性。决定通过回采设计及现场管理，采取针 对性措施将 5 5 0 3 1 和 5 5 0 5 1 两面布置为对拉工作面。以期通过上覆岩层连续整体下沉实现村 庄下采煤。 3 回采设计及措施 3 ． 1 地表移动参数计算 1 计算数据上边界采辣／ 4 2 1 9 0 m，下边界 2 0 6 m，平均 1 9 8 m，采高 2 ． O m，倾 角 1 O 。 2 地表移动参数计算 下沉系数g 0 ． 6 0 1 水平移动系数b O ． 3 0 ； 影响传播角 9 0 。 一O ． 5 a 8 5 ； 主要影响角 2 ． 1 ；主要影响半径R9 0 ． 5 m R9 8 ． 1 m； r 一9 4 ． 3 mi拐角偏移距 0 ． 3 r 2 8 ． 3 mi 拐点偏移距 一2 7 ． 2 ；S 2 9 ． 4 m} 2 8 ． 3 ；拐点偏移距计算长度 S ’ 一 c 上 [ s i n 口 ／ s i n ]一1 0 ． 6 m；S ’ 下 1 1 ． 4 m 3 开采影响范围及工作面参数 村庄尺寸沿采面走向￡ 一1 l O mI倾斜 l 2 0 0 m - 7 4 - 1 9 9 7 ．， ． 4 矿山压力与项扳f理 j 维普资讯 工作面影响范围 走向 厶一L 左 右 一1 6 6 ． 6 mj倾斜 一z 上S T一2 5 6 6 m 3 ． 2 回采设 计厦主要措施 1 采用两采面对拉布置整体推进回采。上面采用炮采，下面采用综采，上面超前下面 1 ～3 ； 上面的上巷和下面的下巷为运料轨道巷．中巷为共用运输巷 ， 采用 3 Q I 一1 0 0 0胶带输 送机运煤 ，一进两回通风。 2 3为使塌陷区变形一致， 炮采及综采平均采高均为 2 ． 2 m。 为确保塌陷区的连续整体下 沉，根据邻区资料，工作面月进不低于 4 5 m。否则地面会形成断裂台阶而使建筑物破坏。 3 回采期间进行岩移观测及地面建筑的监测，以便及时修改回采技术参数，最大限度 保护建筑物完好 4 试验过程及观测 两采用面采完共用 8 个月，实际回采参数见表 1 。 从地表移动观测可知工作面推进 3 个月后，地表开 始变形，然后随工作面推进出现前裂后降变形带移动，采 裹 1 ＼＼ 明 目 i 推 进 速 度 平 均 采 高 地 裹 下 沉 采 ＼I m ， 月 皿 ， m ， 5 5 0 5 1 l 3 6 ． 5 3 ． 6 1 1 ． 1 2 3 5 5 0 31 I 3 6 ． 5 2 ．1 1 0 ． 8 o a 面推进5 0 m后， 先期变形带地表稳定。 采动区比较明显的变形为垂直于推进方向的拉伸断裂， 裂隙较小且随采面推l过8 0 m左右时， 全部闭合。 采后， 影响区内房屋只有 3 处有明显裂障， 但 随推进出现动合现象，最终墙壁裂缝全部闭合。 5 试验结果及分析 5 ． 1 实际观测参数计算 1 下沉量及下沉系数，最大下沉量 1 ． 1 2 3 m。由于采用两种工艺回采，在分配计 量上存在误差，放下沉系数采用两面平均值 q O ． 3 4 6 。 2 主要影响半径 r H／ t g 0和主要影响角 tg O , 沿走向， ／ 2 5 4 1 5 0 ／ 2 1 0 2 r n ；则 t 1 9 ． 4 ，0 6 2 4 4 ’4 1 ” 上山走向 R一 4 0 1 4 0 ／ z 9 O }则 t 一2 ． 1 1 ，0 6 4 3 9 ’1 4 下山方向R 4 5 1 4 0 ／ z 9 2 ． 5 ；则 t 一2 ． 2 3 ，0 ；6 5 4 9 ’0 7 3 其它主要沉陷参数 表 2 衰2 5 ． 2 结果分析 量 堡璺 竺 量 壁 主 拐 堕壁 【 m 1 从以上参数看，除下沉系数 与计算值有误差，其它均与理论值相 近 2 从变形房屋位置看．一处在下山方向影响半径内；一处在上山方向影响半径内}另 一 处在采高变化及下沉起伏带上。 3 形成充分采动区垂直推进方向的断裂．主要由于推进速度慢 低于4 5 m ，以及推进 速度不均，两种工艺采高不一致，使沉降曲线在结合部发生拉伸突变所致。 根据豫西 三软 煤层赋存条件矿压特点，采用连续塌陷整体建筑物下开采方法，经济 效果十分显著，仅以上两试验面就减少搬迁建筑物费用迭 2 O 采万元。 责任编辑晓 南 矿山压力与顼饭量理1 9 9 7 ．N 9． 3 --4 7 5 维普资讯