摘要：根據(jù)袁莊礦遺留下來(lái)的地表巖移觀測(cè)資料進(jìn)行分析，驗(yàn)證淮北礦區(qū)普遍使用的地表巖移參數(shù)。以便更加準(zhǔn)確的預(yù)計(jì)井下采掘活動(dòng)對(duì)地面的影響范圍，進(jìn)而對(duì)袁莊礦區(qū)地面村莊保護(hù)煤柱的留設(shè)提出合理建議。以達(dá)到即要保證有效保護(hù)地面村莊又要盡可能的少留煤柱，多回收煤炭資源。
　　關(guān)鍵字：巖移觀測(cè)；地表塌陷；保護(hù)煤柱
　　
　　伴隨煤礦的生產(chǎn)，地表的塌陷成為必然。而由地面塌陷其引起的村莊搬遷、經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償及環(huán)境治理等各項(xiàng)問(wèn)題都與煤礦生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)密切相關(guān)。因此，為了更好的為煤礦生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和礦區(qū)地面規(guī)劃建設(shè)服務(wù)，搞好礦區(qū)地表巖移觀測(cè)及影響范圍預(yù)計(jì)是非常有必要的。
　　1、概述（論文格式）
　　袁莊煤礦自1959年投產(chǎn)之今，已連續(xù)生產(chǎn)52年，主采煤層31煤層回采接近尾聲，采場(chǎng)委縮。地面村莊搬遷滯后，已嚴(yán)重影響生產(chǎn)接替。Ⅳ3128工作面布置好后，就因地面牛眠村搬遷工作滯后，導(dǎo)致該工作面回采150m后，提前收作，打亂原有接替計(jì)劃，造成生產(chǎn)被動(dòng)，接替緊張。同時(shí)，隨著32煤、4煤及6煤的開(kāi)采，地表受重復(fù)采動(dòng)影響，塌陷程度將有所增加。同時(shí)，部分已治理塌陷區(qū)又將面臨再次沉降。為了準(zhǔn)確設(shè)立各種地面建筑的保護(hù)煤柱，即要保證安全，又要盡可能的少留煤柱。為了更好的為煤礦生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和地面建設(shè)規(guī)劃服務(wù)，對(duì)礦區(qū)地表巖移觀測(cè)及采掘活動(dòng)影響范圍進(jìn)行預(yù)計(jì)勢(shì)在必行。
　　2、袁莊礦地表巖移觀測(cè)
　　2.1地表巖移的形成
　　煤礦生產(chǎn)以采出天然賦存的煤炭資源為最終目的。袁莊煤礦以立井方式開(kāi)采，采掘作業(yè)均在井下進(jìn)行。隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，煤炭被采出，在采空區(qū)周?chē)�的巖層中會(huì)發(fā)生一系列較為復(fù)雜的移動(dòng)和變形。根據(jù)采礦的需要，將上覆移動(dòng)穩(wěn)定后的巖層大致分為冒落帶、裂隙帶（或斷裂）帶，彎曲帶（或整體移動(dòng)帶）。其中彎曲帶具有如下特點(diǎn)：
　　⑴彎曲帶內(nèi)巖層在自重力作用下產(chǎn)生層面法向彎曲，在水平方向上處于雙向
　　受壓縮狀態(tài)，壓實(shí)程度較好。
　　⑵彎曲帶內(nèi)巖層的移動(dòng)過(guò)程是連續(xù)而有規(guī)律的，并保持其整體性和層狀結(jié)構(gòu)，不存在或極少存在離層裂縫。在豎直面內(nèi)，各部分的移動(dòng)值相差很小。
　　⑶彎曲帶的高度主要受開(kāi)采深度的影響。當(dāng)采深很大時(shí)，裂隙帶不會(huì)達(dá)到地表，地表的移動(dòng)和變形相對(duì)比較平緩。有時(shí)地表也會(huì)產(chǎn)生一些由于拉伸引起的裂縫，但這些裂縫均上大下小，到一定深度自行閉合消失。
　　當(dāng)采空區(qū)面積擴(kuò)大到一定范圍后，巖層移動(dòng)發(fā)展到地表，地表從原有標(biāo)高向下沉降，即所謂的地面沉降或地面塌陷。地表移動(dòng)的過(guò)程中，改變了地表原有的形態(tài)，引起了高低、坡度及水平位置的變化。因此，對(duì)于影響范圍內(nèi)的道路、管路、河渠、建筑物、生態(tài)環(huán)境等都帶來(lái)了不同程度的影響。
　　2.2地表巖移觀測(cè)及資料分析
　　袁莊礦區(qū)，井田地勢(shì)平坦，無(wú)基巖出露，全區(qū)均被第四系覆蓋，沖擊層厚度29.8～66.8m，平均厚度44.2m。地表標(biāo)高+32m～+36.4m。袁莊礦多年來(lái)以回采主采煤層31煤層為主，31煤層全區(qū)可采，煤層穩(wěn)定，平均煤厚2m。袁莊礦區(qū)井田范圍大，無(wú)大型地質(zhì)構(gòu)造，且采深和采厚的比值較大，除個(gè)別邊緣塊段外，全礦區(qū)范圍內(nèi)，采深和采厚比值均大于30，故袁莊礦區(qū)，地表移動(dòng)和變形在空間和時(shí)間上，是連續(xù)、漸變的，具有明顯的規(guī)律性。袁莊礦區(qū)第四系松散層主要為粘土、粘土質(zhì)砂及礫石層，各地厚度不一。松散層塑性小，當(dāng)?shù)乇砝�伸變形值達(dá)2~3mm/m時(shí)，地表就會(huì)產(chǎn)生裂隙。
　　表1：
　　水平 標(biāo)高(M) 采深(m) 采厚(m) 采深/采厚
　　Ⅰ -17～-150 53～186 2 27~93
　　Ⅱ -150～-290 186～326 2 93~163
　　Ⅲ -290～-450 326～486 2 163~243
　　Ⅳ -450～-620 486～656 2 243~328
　　
　　袁莊礦Ⅲ3193工作面于1993.7月收作，為觀測(cè)該工作面回采引起的地表巖移，袁莊礦特請(qǐng)當(dāng)時(shí)淮北礦務(wù)局地質(zhì)勘探隊(duì)對(duì)你該處進(jìn)行觀測(cè)。1992年1月對(duì)立觀測(cè)站，并進(jìn)行第一次觀測(cè)，隨后每月觀測(cè)一次，觀測(cè)結(jié)果如表2：
　　此次觀測(cè)，不足之處在于，僅觀測(cè)了觀測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高值變化，未觀測(cè)測(cè)點(diǎn)平面位移值。
　　1、根據(jù)此次觀測(cè)數(shù)據(jù)，繪制觀測(cè)剖面圖及各點(diǎn)沉降剖面圖（圖1）。
　　2、根據(jù)觀測(cè)剖面，確定地表移動(dòng)盆地的最外邊界。這個(gè)邊界由通常是由儀器觀測(cè)確定，考慮到儀器觀測(cè)誤差，取下沉量10mm的點(diǎn)為邊界點(diǎn)，由此確定下沉邊界。
　　3、根據(jù)觀測(cè)剖面，確定移動(dòng)盆地的危險(xiǎn)移動(dòng)邊界。在實(shí)際生產(chǎn)中，具有實(shí)際指導(dǎo)意義的為移動(dòng)盆地的危險(xiǎn)移動(dòng)邊界。移動(dòng)邊界是以盆地的地表移動(dòng)與變形對(duì)建筑物有無(wú)危害劃分的邊界。目前，我國(guó)采用的一組臨界變形值是：I＝3mm/m，ε＝2mm/m，k＝0.2mm/m2，這一組臨界變形值是以普通磚瓦結(jié)構(gòu)的建筑作為測(cè)試對(duì)像獲得的參數(shù)。
　　目前我礦在計(jì)算地表塌陷預(yù)計(jì)時(shí)，所取各參數(shù)如下：
　　基巖移動(dòng)角β＝75°－0.7α
　　γ＝75°(袁莊礦煤層為緩傾或中傾為層，忽略α影響)
　　松散層移動(dòng)角φ＝45°
　　從實(shí)測(cè)巖移剖面來(lái)看，按此參數(shù)計(jì)算結(jié)果，保險(xiǎn)系數(shù)偏大。可以用于指導(dǎo)安全生產(chǎn)。
　　4、確定袁莊礦區(qū)的最大下沉角。所謂的最大下沉角θ，就是在傾斜主斷面上，由采空區(qū)的中點(diǎn)和地表移動(dòng)盆地的最大下沉點(diǎn)的連線與水平線之間在煤層下山方向一側(cè)夾角。θ值的大小，與煤層上覆巖層巖性及煤層傾角大小有關(guān)，其中上覆巖層巖性為主要控制因素。在傾斜和緩傾斜煤層條件下，θ值隨煤層傾角的增大而減小。一般可用下式表示：
　　θ＝90°－kα
　　其中，k—與巖性有關(guān)的系數(shù)
　　根據(jù)此次觀測(cè)的主剖面，最大下沉角約78°,大于76.5°,既
　　θ>90°－0.6α，
　　θ≈90°－0.55α，
　　k∈(0.5~0.6)
　　由次可知，袁莊礦區(qū)上覆巖層屬于軟弱巖層，這于袁莊礦區(qū)綜合地質(zhì)情況相吻合。因此，其它與地表巖性相關(guān)的參數(shù)，在無(wú)實(shí)測(cè)資料的情況下，可以按照軟弱巖性取經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。

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