煤层开采引起的地表移动变形预计
2021-02-05季鲲鹏孙炳鑫
天津化工 2021年1期
关键词:变形
季鲲鹏,孙炳鑫
(河北工程大学土木工程学院,河北邯郸056038)
在煤炭开采的过程中,随着工作面的不断推进,势必会对地表造成一定影响,例如使地表产生裂缝,沉陷,发生边坡滑坡等灾害。因此,为对开采后导致的地表影响程度进行评估,对煤炭开采造成的沉陷进行预计便具有十分重要的意义。
在开采沉陷的多种预计方法中,概率积分法以其理论基础坚实、计算形式简单、公式便于推导、计算速度较快等诸多特点而成为对开采沉陷进行精确预计的主要方法[1~3]。针对该方法,国内外许多学者进行了大量研究[4~6]。本文利用概率积分法,对某矿区工作面开采后地表变形规律进行预计,为开采工作提供理论基础。
1 预计参数与采动程度分析
该工作面走向L=1200m。倾向L=180m,煤层D=3m,平均采深H 约为280m。通过收集本矿区及周围矿区的相关资料,确定概率积分法的5 个预计参数:下沉系数q=0.8,主要影响正切tanβ=2.2,开采影响传播角θ=90°,拐点偏距s=0.01H,水平移动系数b=0.26。基于以上预计参数,通过概率积分法对开采后的地表移动规律进行预计,绘制出开采后地表移动变形曲线图。
首先应该判断该工作面是否达到充分采动,充分采动程度可以用采动系数n1、n3来表示。采动系数计算公式如下:

式中:n1——倾斜方向采动系数;n3——走向方向采动系数;
K1,K3——<1 的系数,由实测资料确定,主要与覆岩性质有关,一般是坚硬岩层时为0.7,中硬岩层时为0.8,软弱岩层时为0.9。
通过n1和n3判别地表是否达到充分采动:当n1<1,n3<1 时,双向均为非充分采动;……
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