
大强矿深部开采地表沉陷规律及机理研究
高
均海
1,2
,
白
国良
1,2
( 1.
中煤科
工集团唐山研究院有限公司
,
河北 唐山
063012; 2.
天地
(
唐山
)
矿业科技有限公司
,
河北 唐山
063012)
[
摘 要
]
针对深部开采地表沉陷预测
与控制问题
,
以铁法矿区大强矿为例
,
通过资料分析了
深部开采地表沉陷规律
;
采用数值模拟方法
,
分析了深部开采地表移动机理
。
研究表明
,
深部极不充
分开采
,
地表下沉值和下沉速率均较小
,
地表下沉活跃期不明显
。
深部开采表现为地表一定范围内的
整体下沉
,
影响范围扩大
,
地表下沉系数相应减小
。
采用概率积分法进行开采沉陷预计时
,
应对地表
移动参数进行修订
。
[
关键词
]
深部开采
;
地表沉陷
;
移动机制
;
沉陷预测
[
中图分类号
] TD325 [
文献标识码
] A [
文章编号
] 1006-6225 ( 2016) 02-0026-03
Rule and Mechanism of Surface Subsidence with Deep Mining in Daqiang Coal Mine
GAO Jun-hai
1,2
,BAI Guo-liang
1,2
( 1. CCTEG Tangshan Research Institute,Tangshan 063012,China; 2. Tiandi( Tangshan) Mining Science & Technology Co. ,Ltd. ,Tangshan 063012,China)
Abstract: In order to solve the problems of surface subsidence predicting and controlling under deep mining,it taking Tiefa coal min-
eas an example,surface subsidence rules of deep mining were analyzed,surface movement mechanism of deep mining was analyzed
bynumerical simulation. The results showed that surface subsidence value and subsidence rate were all small,when mining was ex-
tremely inadequate in deep,surface subsidence active period was unobvious. The characters of deep mining were special scope of sur-
face subsidence entirely,influence scope expanded and surface subsidence coefficient decreased. Surface movement parameters should
be revised when probability integral method was used in mining subsidence predicting.
Key words: mining in deep; surface subsidence; movement mechanism;
subsidence predicting
[
收
稿日期
] 2015-08-19
[DOI] 10. 13532 / j. cnki. cn11-3677 /td. 2016. 02. 008
[
基
金项目
]
国家科技支撑计划项目
( 2012BAC13B03)
;
唐山市科技计划项目
( 14130212B)
[
作
者简介
]
高均海
( 1963-) ,
男
,
河北清苑人
,
研究员
,
博士
,
主要从事矿山测量新技术
、
开采损害防护及监测方面的研究
。
[
引用格式
]
高均海
,
白国良
.
大强矿深部开采地表沉陷规律及机理研究
[J] .
煤矿开采
,2016,21 ( 2)
: 26-28,52.
随着浅部煤炭资源的逐渐减少甚至枯竭
,
煤
炭
资源的开采已经向深部延伸
。
随着煤矿开采深度增
加
,
深部岩体的力学行为在赋存状态改变的情形下
趋于复杂
,
深部开采引起的地表沉陷不同于浅部
。
国内外开采沉陷研究成果表明
,
目前对浅部开采沉
陷规律
、
预测方法及控制理论等的研究较为成熟
,
已能够满足浅部正常地质采矿条件下的工程需要
,
但对深部开采条件下
,
覆岩及地表沉陷机理
、
预测
方法及控制理论的研究尚不完善
,
不能满足深部开
采条件下地表沉陷预测及控制的需要
。
因此
,
深部
开采沉陷规律及预测方法的研究具有重要的理论和
实际意义
。
根据铁法矿区大强矿深部开采情况
,
对
深部开采地表沉陷规律及变形机理进行研究
。
1
矿井开采条件概况
铁法矿区大强煤矿井田所在区域大部分为第四
系所掩盖
,
没有含煤地层出露
。
地层由老至新依次
为前震旦系
、
中生界侏罗系上统建昌组
、
三台子
组
;
白垩系下统孙家湾组
;
新生界第四系
。
侏罗系
上统三台子组为本井田的含煤地层
。
三采区为首采区
,0901
工作面为首采工作面
,
标高
- 890 ~ - 1214m,
地 表 标 高 为
107. 5 ~
105. 6m,
采深
997 ~ 1319m。
工作面长
240m,
回
采走向长
1172m,
煤层倾角
8 ~ 12°。
开采
1
号煤
层
,
为单斜构造
,
工作面煤层分层
3 ~ 11
层
,
平
均厚度
10. 5m,
纯煤平均厚度
9. 5m,
煤层坚固性
系数为
2 ~ 3。
夹石单层夹矸厚度
0. 1 ~ 0. 7m,
累
计平均厚度
1. 0m,
岩性为泥岩
、
粉砂岩及团状黄
铁矿岩
。
直接顶为油页岩
,
灰黑色
,
厚度
1. 5m,
在油页岩中局部夹有薄层黏土
、
泥灰岩和菱铁矿薄
层透镜体
。
油页岩结构致密
,
细腻
,
无裂隙
,
泥质
胶结
,
层状结构
,
含碳
,
易风化
,
风化后呈饼状
,
干后粉碎崩解
。
基本顶为油页岩
、
粉砂岩
、
中砂岩
互层
,
油页岩厚度
50 ~ 60m,
平均厚度
55m,
粉
砂岩厚度
2. 5 ~ 5. 5m,
平均厚度
4m,
中砂岩厚度
5 ~ 10m,
平均厚度
7. 5m。
直接底为泥岩粉砂岩
,
厚度
0. 55m,
基本底为中砂岩
、
粉砂岩
、
粗砂岩
、
泥岩互层
,
厚度
8. 5m。
62
第
21
卷
第
2
期
(
总第
129
期
)
2016
年
4
月
煤 矿 开 采
COAL MINING TECHNOLOGY
Vol. 21No. 2 ( Series No. 129)
April 2016