覆岩无坚硬岩层条件下拐点偏距计算模型分析
2021-08-31苏礼
煤炭与化工 2021年7期
苏礼
(山西煤炭运销集团 三元石窟煤业有限公司,山西 长治 046000)
0 引 言
现代矿业开采重视采后的环境保护和灾害防控,传统开采后造成的地表沉陷得到的重视程度还不够,随着可持续发展、绿色发展的理念不断深入人心,煤炭企业和管理者对采后次生灾害和影响不断重视。开采后造成的地表沉陷问题不断得到重视,尤其是地表有建构筑物时必须对采后的地表沉陷工作进行提前预测,以及实时监控,拐点偏距是研究地表沉陷的一个重要参数。在预测地表沉陷时拐点偏距的选择直接关系到预测结果的精度,拐点偏距的选取也关系到沉陷后地表影响范围的判断[1-3]。前人对拐点偏距的研究方法和技术多集中在实践观测和力学模型等,取得了一定的研究成果[4-5],对地表沉陷的研究具有一定的推动作用。但拐点偏距的选择和影响因素错综复杂,各个因素耦合产生的影响很多,而且具有一定的规律性和必然联系性[6-8]。本文主要采用数学模型,对大量的观测统计数据进行分析,以求达到建立相应的计算模型的目的。
1 影响因素分析
拐点偏距是指下沉盆地主断面的斜率拐点,即下沉值为0.5Wcm、且倾斜值最大和曲率为零的特征点在煤层上的垂直投影与采空区煤璧之间的距离。投影点位于采空区侧时拐点偏距为正值,位于煤壁侧时拐点偏距取负值。拐点偏距分为下边界拐点偏距S1、上边界拐点偏距S2 和走向拐点偏距S3[9-10]。
1.1 覆岩岩性
由于采空区顶板覆岩并不是沿煤璧切顶垮断,而是向采空区侧形成一定高度和长度的悬臂梁结构,正是这一悬臂结构导致拐点偏距的存在。……
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