河南理工大学开采沉陷资料

1 岩层移动破坏的形式 垮落 弯曲 煤的挤出 岩石沿层面的滑移 岩石的下滑 地板的隆起 2 岩层移动和破坏的带 垮落带 断裂带 弯曲带 3 地表移动和破坏的形式 地表下沉盆地 裂缝 台阶及塌陷坑 4 充分采动 当地表下沉盆地的下沉值达到该地质采矿条件下应有的最大下沉值时 这种 情况叫做充分采动 超充分采动 当达到充分采动后 开采工作面的尺寸再继续扩大时 地表的影响范围相应 扩大 但地表最大下沉值不再增加 地表下沉盆地出现平底 这种情况叫做超充分采动 充分采动角 指在充分采动条件下 在地表移动盆地的主断面上 移动盆地平底的边缘在 地表水平线上的投影点和同侧采空区边界连线与矿层在采空区一侧的夹角称为充分采动角 5 地表移动的主断面 通常将地表下沉盆地内通过地表最大下沉点所做的沿煤层走向和倾向的垂直断面称为地表 下沉盆地的主断面 6 最大下沉角 在倾斜主断面上 由采空区的中点和移动盆地最大下沉点在基岩面上投影 点的连线与水平线之间沿煤层下山方向一侧的夹角 称为最大下沉角 7 地表移动的三个区域 中性区域 压缩区域 拉伸区域 8 边界角 是在充分采动或接近充分采动的条件下 地表下沉盆地主断面上盆地边界点至 采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角 移动角 是在充分采动或接近充分采动的条件下 地表下沉盆地主断面上 3 个临界变形中 最外边的一个临界变形值点至采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角 裂缝角 是在充分采动或接近充分采动的条件下 地表下沉盆地主断面上 移动盆地最外 侧的地表裂缝至采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角 9 地表移动变形的指标 下沉 倾斜 曲率 水平移动 水平变形 关系 10 下沉曲线 p22 11 起动距 地表开始移动时的工作面推进距离 超前影响 指在工作面推进过程中 工作面前面的地表受采动影响而下沉的现象 超前影响距 开始移动的点到工作面的水平距离称为超前影响距 最大下沉速度滞后角 把地表最大下沉速度点与相应的回采工作面连线和煤层在采空区一 侧的夹角 12 地表点移动的三个阶段 1 开始阶段 2 活跃阶段 3 衰退阶段 14 影响开采沉陷规律的地质采煤因素 1 覆岩力学性质 岩层层位的影响 2 松散层对地表移动特征的影响 3 煤层倾角的影响 4 开采厚度与开采深度的影响 5 采区尺寸大小影响 6 重复采动的影响 7 采煤方法及顶板控制方法的影响 15 覆岩破坏形态与煤层倾角的关系 1 在水平及缓倾斜煤层开采条件下 岩层移动形式主要为沿岩层的法向弯曲和蹦落 跨 落带 导水带断裂带最终呈马鞍状 地表下沉盆地为对称的碗形和盘形 2 在煤层倾角在 35 度 54 度之间时 岩层移动的形式除有法向弯曲外 还伴有沿层面 的剪切移动和岩石下滑 覆岩破坏部分呈抛物线形态 地表下沉盆地为四周非对称的碗形 或盘形 3 当煤层倾角为 54 度 75 度之间时 垮落到采空区内的煤和岩块 除了单块滚动外 还会成堆地沿煤层倾斜方向滑动 跨落带 导水断裂带呈椭圆形 地表下沉盆地则呈兜形 或瓢形 4 当煤层倾角在 75 90 之间时 地板岩层会产生滑移 地板一侧的地表也会出现许多的 裂缝或形成台阶状盆地 在煤层倾角接近 90 时 下沉盆地剖面形状又转为比较对称的碗形 或兜形 16 重复采动 是指岩层和地表已经受过一次开采的影响而产生移动 变形和破坏之后 再 一次经受开采的影响 使得岩层和地表又一次受到采动 特点 17 断层对地表移动的影响 主要表现在三个方面 a 断层露头处地表产生台阶状裂缝 b 断层处地表变形增大 c 改变沉陷的影响范围 18 地表和变形预计 方法 意义 对一个计划进行开采的一个或多个工作面 根据其他地质采煤条件和所选用的预计函数参 数 预计计算出受此开采影响的地表移动和变形的工作 称为地表移动和变形预计 方法主要有 经验方法 理论模型方法 影响函数法 意义 在理论研究上 利用预计结果可以定量地研究受开采影响的地表在时间上和空间 上的分布规律 在生产实践上 利用预计结果可以指导建筑物下 铁路下和水体下的开采实践 19 我国应用最广泛的预计方法 20 半无限开采各类计算推导 预计参数及物理意义 21 观测站及分类 观测站 是指开采进行前 开采影响范围内的地表或其他研究对象上按照一定要求设置的 一系列互相联系的观测站 分类 按观测站设置地点分为 地表移动观测站 专门观测站 按观测时间分为 普通观测站 短期观测站 按布站的形式分为 网状观测站 剖面线状观测站 22 地表移动观测站观测工作分哪几种 连接测量 全面观测 单独进行的水准测量 地表破坏的测定和编录 23 连接测量中平面测量精度和高程测量精度 平面连接测量是从已知坐标的控制点 按定向基点的测定精度点位误差小于 7 厘米和 5 秒 导线测量的精度要求确定观测线工作点的平面位置 高程连接测量就是在矿区水准基点至观测站附近的水准点之间进行的水准测量 24 保护煤柱是指专门留在井下不予采出的 目的是保护其上方岩层内部和地表的与人类生 产和生活有密切关系的对象不受开采影响的那部分煤柱 g m p T 25 垂直断面法的留保护煤柱的原理 117 页 26 地表变形曲率对建筑物的影响 地面曲率变形使建筑物的地基反力重新分布 从而使墙体受到竖立面内的附加弯矩和剪力 负曲率变形使建筑物中部悬空 正曲率变形使建筑物两端悬空 破坏了建筑物原有的应力 平衡状态 使建筑物产生弯曲而受到附加弯矩和剪力的影响 在负曲率变形作用下 建筑 物两边加载中间卸载 建筑物产生八字形的裂缝 在正曲率变形作用下 建筑物中心反力 最大 两边出现卸载 建筑物产生到八字形的裂缝 27 建筑物下采煤的有效措施 充填开采方法 条带开采方法 协调开采方法 28 部分开采的方法 1 条带开采 2 房柱式开采 3 刀柱式开采 29 协调开采 是根据开采引起的地表移动变形分布规律 通过采用合理的开采布局 开采 顺序 方向 时间等方法减缓开采引起的地表移动变形 30 变形补偿沟 就是在建筑物周围的地表挖掘一定深度的沟槽 31 导水裂隙带 32 水体下开采用到哪种措施 1 试探开采 2 分区开采 3 分层间歇开采 4 充填开采 5 部分开采 6 协调开采 33 减少导水裂隙带的宽度 34 突水系数是水压值与隔水层厚度的比值 即 式中 T 突水系数 MPa m P 水压力值 MPa 隔水板厚度 35 承压水下的下三带 破坏带 完整岩层带 地下水导升带 36 影响底板突水的因素 影响底板突水的因素 在采动附加应力和底板水压力作用下 底板岩体产生移动 破坏 在底板形成底板采动 导水破坏带 底板阻水带和底板承压水导升带 底板阻水带的厚度 承压水的压力是决定底板突水的关键因素 国内有的学者提出底板突水的 六因素说 即煤层底板含水层的富水性 含水层的水 头压力 地质构造 底板隔水层的厚度与结构 矿山压力以及开采方法 37 条带开采的概念 类型 规律 条带开采是一种部分开采方法 它是将要开采的煤层区域划分为比较正规的条带形状 采 一条 留一条 使留下的条带煤柱足以支撑上覆岩层的重量 而地表只产生较小的移动和 变形 类型 根据条带开采的布置方式 条带开采分为走