松软砂岩下开采地表移动变形规律研究*
2021-09-18邓伟男
邓伟男
(1.中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013; 2.天地科技股份有限公司 开采设计事业部,北京 100013)
我国从二十世纪五十年代开始建立地表移动观测站[1-2],并在全国范围内开展地表移动实测规律的研究工作,积累了丰富的各矿区岩移资料[3-9]。随着采煤技术的进步,复杂或特殊地质采矿条件下的沉陷变形研究需求越来越多,但技术支持与生产相脱节,大型矿井缺少基础数据的情况较为常见。另外,在我国积极发展绿色矿山、要求经济发展和环境保护相协调的大趋势下,对矿区采煤沉陷的监测工作也显得十分必要[10-12]。
本文基于沙吉海煤矿首采工作面B1003W01,通过实测对松软砂岩下综采放顶煤开采的地表移动变形规律和参数进行研究,为该矿和近似条件矿区的生产与地表保护提供依据。
1 研究区概况
沙吉海煤矿位于新疆塔城地区和布克赛尔蒙古自治县和什托洛盖镇东北约70 km的沙吉海矿区,地理坐标为东经86°27′54″~86°43′46″,北纬46°34′23″~46°41′27″。矿井东西走向长7.94 km,南北宽3.2~3.7 km,面积27.4 km2。矿井设计生产能力5.0 Mt/a,服务年限70.4 a。矿井采用两斜井一立井的综合开拓方式(主、副井为反斜井)、综采放顶煤的采煤工艺、全部垮落法管理顶板。
根据沙吉海煤矿井田内钻孔实测数据统计,其首采的B10煤层覆岩结构以砂岩类岩层为主、砂泥岩交互沉积,砂岩含量达65%以上,覆岩自然状态下的平均单轴抗压强度为19.10 MPa。由此可确定B10煤层覆岩属软弱类型[13]。
B1003W01工作面为沙吉海煤矿首采工作面,顺槽长2 300 m,工作面斜长213 m,平均采深300 m,平均采厚6.65 m,煤层倾角11°~15°,平均13°。……
