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采煤引起的地表下沉形态非对称性分析

2018-06-22煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013

关键词:影响

,,,(1.煤炭科学研究总院 开采研究分院,北京 100013;2.天地科技股份有限公司 开采设计事业部,北京 100013)

目前,国内在进行地表沉陷预计时普遍采用概率积分法,概率积分法就是把上覆岩层看成随机颗粒介质,随着工作面推进,随机颗粒介质移动的宏观形态与实际地表下沉形态相似,这也是概率积分法预计地表下沉在最终下沉值上与实际符合良好的主要原因[1]。但采用概率积分法进行地表下沉预计时,地表下沉在开切眼和停采线处的下沉值在理论上是相等的,地表下沉盆地形态是关于采空区中心对称分布的,而工程实践中,会出现开切眼上方地表下沉大于停采线上方地表下沉,采空区中心两侧地表下沉曲线不对称的情况。针对此现象,李永树等[2]认为这与工作面上覆岩层的初次垮落步距和周期垮落步距有关,但在岩层移动方面的解释忽略了产生此现象的原因为厚松散层的存在;刘义新等[3-4]在研究厚松散层开采条件下的地表沉陷规律时发现松散层在采动扰动情况下容易发生自身压缩现象。由此可见地表下沉形态与上覆岩层岩性密切相关。在工作面开采过程中,在某些特定采矿地质条件下(如垮落矸石的重新压实、上覆岩层的弯曲下沉、松散层自身压缩等),开切眼一侧的采动影响就可以近似为重复采动。本研究应用概率积分法,引入重复采动综合影响系数F概念,推导出开切眼侧和停采线侧地表下沉值,解释了开切眼上方地表下沉量大于停采线一侧地表下沉量的原因。……

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