李春涛

冀中能源股份有限公司邢台矿综采一队 河北邢台 054000

大量的技术研究成果表明，开采沉陷发生程度的预测和分析不仅是科学有效地评价和分析开采损害事件发生程度、选择和确定开采损害事件控制措施的前提，也是进行煤炭开采生产方案设计优化、土地复垦和地基稳定性评价过程中需要依赖的基本条件[1]。

1 开采沉陷的影响因素

（1）过冷层的力学性能与岩层相结合，由此产生的岩层关键层损坏控制岩层的运动，使岩层关键层与地面成对，产生了沉积层。

（2）矿区松散层的厚度影响曲面运动。如果位于反向断裂带的含水层在采矿区内会引起淤积现象，漏水后的含水层会固结并引起淤积。

（3）煤层倾角的频繁变化将影响地表运动、过载运动模型、失效场和应力场。

（4）采矿的厚度和深度不均匀，不科学。一般而言，岩层和岩层表面的移动和变形与采矿厚度直接相关，与采矿深度成反比。深度比通常用作测量采矿条件对地表沉降影响的估计指标。深度比越高，曲面运动和变形就越平滑。当深度比非常低（小于30）时，大量裂缝、台阶、沟渠和其他不连续变形将出现在曲面上。

（5）采空区的大小会影响采空区的开采程度，通常以宽度/深度比率表示。当长宽比小于1.2至1.4时，表面未充分利用；当长宽比等于1.2至1.4时，表面已充分利用；大于1、2至1、4的区域应充分利用；完成采矿后，工作面的大小对地表移动和变形影响不大。

（6）反复采矿改变了地表移动的特征和变形参数，其移动法变化不均匀。动作的程度太明显了，沉船会变得越来越严重

（7）采矿和屋顶管理方法。提取方法确定超负荷和表面移动的形状、顺序和方向，屋顶管理方法确定移动空间的大小，然后确定损坏的程度以及超负荷和表面移动的数量。

2 开采沉陷预计的方法

（1）典型的曲线方法。这是一种用典型的无量纲曲线表示移动盆地主断面运动变形曲线的方法，适用于预测矩形或接近矩形矿区表面运动变形。由于该方法的分布和参数直接基于实测数据，因此其预测误差较低。但是典型的曲线是为某个矿区建立的。由于每个矿区的地质条件不同，其他矿区不能偶尔适用；典型的曲线需要从观测站获得大量的测量数据，这种方法不适用于测量数据不足的地区；此外，这种方法原则上只适用于预测矩形或准矩形采矿区的地表移动和变形，当非正规采矿面临工作面时，预测误差很大。所有这些因素限制了典型曲线方法的应用与推广。

（2）截面特征方法。该方法使用一定的函数来表示各种采矿条件下流域主要部分的典型运动和分布。这些函数是典型曲线的分析表达式，它们是根据实测数据经验确定的。与典型的曲线方法相比，零件特征便于数学处理和计算机操作。但是，由于函数形状的限制，其函数值可能与每个点的实际测量所确定的典型曲线值不一致，并且得到的参数可能与实际值不同。

3 预计方法理论知识

（1）沉降数值模拟预测理论。以实测数据为基础的典型曲线法理论是基础理论：科学地降低开采岩层比例，用同样的材料建立模型，模拟开采，观察开采全过程，收集分析地表移动，与原地表结构对比，计算岩层的变形函数。该方法具有成本低、精度高、周期短、表面直观等优点。缺点是模型的相似性不能得到绝对保证，因此该方法还处于有限的发展阶段。力学模型和数值模拟预测方法可以有效地计算变形范围、变形程度和变形规律[2]。地表岩石和构造的变形发展方向和时空演化。从计算结果中得到相应的解，限制了沉降因素的干扰，防止了沉降的进一步发展。

（2）数学力学沉降预测理论。以数学力学为基础，分析预测理论，研究矿井地表移动变形，掌握移动变形的原因，预测应力场、破坏场等因素。影响。由于数学力学理论的应用，求解条件相对简单，实际数据来源不完整，在实用性、真实性和准确性上存在一定偏差。

4 开采沉陷预计的误差

（1）预测模型或方法不完善引起的偏差。目前，影响函数是对称的，但下料与最终工作线的沉降曲线可能是不对称的，拐点处的沉降可能不是反对称的，可能有偏差；预测是平稳的，继续进行。在实际应用中，会出现裂纹、台阶等不连续变形。即使采用数值模拟方法，选定的本构方程或破坏准则也可能与实际情况不符。

（2）参数误差引起的估计误差典型。一般采用类比选择参数，可能与区域条件不符，导致预测偏差，针对不同矿区不同的地质条件和开采条件，导致参数的代表性误差，分析了预测参数误差对预测结果的影响，并对地表沉陷值的增减进行了预测，为了减小这种误差，有必要对其进行进一步的研究参数变化规律及其与地质条件的关系。

（3）观测错误导致的预测参数偏差。土地租赁预测参数是通过建立地面观测站、使用某些仪器收集观测数据以及处理和分析数据来确定的。由于观测仪器的精度、外部环境的影响和观测者技术水平的限制，观测误差导致预测参数偏离；虽然存在观测误差，但它不是影响曲面运动法研究的主要因素。

（4）与预期地质和采矿条件的偏差。虽然在全面调查、调查和生产过程中进行了勘探和地震活动，但并非所有地质条件都得到充分掌握，导致地质采矿条件发生变化。注意预测误差和调整误差之间的差异。装配错误是使用测量数据计算参数的结果，然后使用得到的参数预测参数，再进行比较[3]。安装错误不包括参数错误。预测误差基于结算预测参数的选择，并将预测结果与开采后的观测结果进行比较。预测结果包括参数错误，这些错误起着重要作用。

5 结语

总之，选取开采沉陷预计方法的分类和开采沉陷预计方法的理论基础，从二个具体方面进行简要的阐述和分析，旨在为中国现代煤炭开采生产技术领域相关领域的研究人员和相关人员创造和提供扎实有效的技术工作经验参考支撑条件。积极采取相应措施做好煤矿开采沉陷预计工作，对支撑和保障我国煤矿开采及生产相关活动安全、优质、有序组织起着重要作用。