建筑物保安煤柱留设分析.docx

建筑物保安煤柱留设分析 和诚( 山西西山白家庄矿业有限责任公司，山西 太原030022)摘 要:主要分析了煤炭开采引发的地表沉陷影响和建筑物保安煤柱留设宽度，对矿区建筑保护和建设工程选址具有一 定的借鉴意义。关键词:煤炭开采; 地表沉陷; 建筑地基; 保安煤柱区，该区内的上覆岩层变形呈带状分布，由下而上为垮落带、裂隙带、弯曲下挠带( 采用最为普遍的全部 垮落长壁开采工作面，垮落带的岩块填充在采空空 间，对地表沉陷量影响最大，而弯曲带只发生整体下 沉，岩石体积并不变化，对地表沉陷量影响最小) ， 对应的地表为移动盆地的盆底部位。 弯曲变形 区，该区内的岩层以拉伸( 或压缩) 变形为主，对应 地表移动盆地的边缘部位，外侧拉伸变形区必然出 线 V 字形地面裂缝。中图分类号:TD 822文献标识码:B引言煤矿开采造成了严重的环境地质问题，其中以 采空沉陷引发的地面变形尤为突出。本文主要对煤 炭开采引发的地表沉陷和建筑物保安煤柱留设宽度 进行了分析，供矿区建筑保护和建设工程选址参考。1地表沉陷影响范围煤层矿体的开采造成原有地层缺失，破坏煤矿岩层原有的应力平衡，上方岩层被迫进行力学重组，以求达到新的稳定平衡。上覆岩体力学重组过程波及到地表，地表随之 出现异动变形破坏。地表移动变形是采空区上覆岩 体变形的直接响应，最终形成一个比采空区范围更 大的地表下沉盆地。盆地内各点的移动变形不完全 相同，但最终在地表会形成一个以采空中心为原点 的椭圆区域，椭圆的长轴位于工作面开采方向尺寸 较大的方向，短轴为工作面较小的方向。如图 1 所 示。图 2 上覆岩体变形与地表沉陷示意图地表沉陷变形的滞后性和阶段性煤层开采后，其直接顶板岩层产生移动变形以 至破坏，从而形成垮落引起更上一层的岩层产生变 形，随着开采空间的不断扩大，这种影响会波及到地 表，由于上覆岩层本身具有一定的强度和支撑能力， 使得覆岩和地表的移动变形总是滞后于开采活动， 而且开采活动远离观测点乃至停采后，覆岩和地表 变形还要持续一段时间。就下陷影响范围内任意一 点而言，下沉开始很慢，以后逐渐增大，达到较大的 某一数值后逐渐减小。可以把采动过程中的地表沉 陷变形全过程划分为 3 个阶段: 下沉发展阶段 下沉充分阶段下沉衰减阶段。下沉发展阶段形成下沉盆地雏形。当回采工作 面由切眼开始推进到一定距离后，覆岩弯曲沉降波 及到地表，地表开始出现下沉，此时工作面推进距离 较小，下沉速率也小，随着工作面推进距离的继续增 加，地表下沉盆地由小到大逐渐增加，不仅平面范围2图 1 地表下沉盆地和边缘区示意图如图 2 所示，在采空沉陷区地表移动稳定后，由 岩层移动的特征与应力分布特点，分为充分采动建材技术与应用11 /201139逐渐扩大，而且下沉量也逐渐增大，当工作面推定到一定距离后，动态最大下沉值不再显著增加，标志地 表下沉发展阶段结束，此后动态下沉盆地出现平底， 称动态下沉充分阶段( 见图 3) 。Q单位时间的采掘空间涌水量;a渗透到岩层深处的降水量系数。由于降水漏斗影响半径远大于采煤沉陷影响半 径。因此，在采煤沉陷移动边界以外一定范围也会 同样出现由于地下开采间接引起的地表沉降。建筑物保安煤柱留设煤炭开采过程中，对有关建筑物应进行保护，合 理设计保安煤柱划定范围，确保地基稳定。停采后， 连续 6 个月地表沉降速率 4 mm / d 时，此场地才能 作为建设场地使用。4建筑物保护要求按建( 构) 筑物的重要性、用途以及受开采影响 引起的后果不同，矿区范围内的建( 构) 筑物保护等 级分为 4 级。地面受护面积包括受护对象及其周围的围护 带。围护带是设计保护煤柱划定范围时，为安全起 见沿受护物四周所增加的带形面积。围护带宽度根 据受护对象的保护等级确定， 级保护对象的 围护带宽度分别为 20 m、15 m、10 m 和 5 m。4 2保安煤柱计算举例以受护对象为级的某煤矿变电站保安煤柱举 例分析。保安煤柱水平宽度确定时，计算参数覆岩 层移动角 、覆土层移动角 ( ) 选取我国各主要煤 矿实测的比较完整的 208 个工作面地表移动参数中 的类似矿区条件和工作面预计地表移动时的参考数 据( “建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压 煤开采规程”附录表 5 1) ，分别为 45和 71。保安煤柱计算简图见图 4 所示，采用垂直剖面 法计算的保安煤柱距离变电站的水平宽度 S 为:S = 15 + 15 cot + cot= 45 5( m)4 1图 3 动态沉陷变形曲线下沉充分阶段。一般条件下，当工作面推进距 离较大后，动态下沉盆地达到下沉充分阶段，此时地 表下沉速率较大。此后，在匀速等厚开采条件下，工 作面继续向前推进，工作面一侧下沉盆地走向主断 面上的动态沉陷变形曲线形态基本不再变化。也就 是说，动态下沉充分阶段走向主断面上的地表下沉 速度分布曲线是不随工作面的继续推进而变化。最 大下沉速度点滞后回采工作面一固定距离，并尾随 工作面向前移动。此阶段，滞后回采工作面一固定 距离的地面最大下沉值基本稳定。进入衰减阶段。当回采结束后，推进距离不再 变化，下沉曲线向前移动较小，最大下沉速度衰减很 快，地面下沉进入衰减阶段。水文因素对地表下沉的影响覆岩变形在采煤沉陷过程中起决定作用，而水 文因素也会对地表沉陷产生影响，主要作用表现为 地下水位的变化。地下水位降低会在采煤沉陷的基 础上进一步扩大地表下沉值和下沉面积。降水漏斗 影响半径为:3图 4 变电站保安煤柱计算示意图R = S + T式中: S降水深度;槡Q / a( 1)结语建 筑物的地基变形不应超过GB 5000720025T取决于单位时间矿井涌水量和排水量的常数;40Research Application of Building Materials研究探讨文章编号:1009 9441(2011)11 0041 02中小企业经营战略研究 魏宝香 ( 太原城市职业技术学院，山西 太原030027)摘 要:随着市场经济的日益规范，中小企业要想在激烈的市场竞争中持续、稳定、健康地发展，必须结合自身的实际情 况，科学、合理地制定经营战略。针对中小企业的特点，着重 阐述了企业在制定经营战略时应注意的问题。 关键词:中小企业; 经营战略这样，企业既具有实现差异战略的优势，从而能更好地满足特殊需要，又可以较低的成本赢得竞争的有 利地位。集中战略原则对于发挥中小企业的竞争优势有 着特殊的意义。中小企业如不集中使用自己的资 源，就不可能建立起自己的竞争优势。中小企业特 别是小企业，应有一个经营领域、一个产品市场，否 则会使资源分散。在一个产品市场中，也应把重要 力量放在某一价位上，例如，在最高价位或最低价位 上，从而避开与大企业在价格强点上的竞争。特别 是当竞争者拥有规模优势或在专利、专有技术、商 标、分销渠道等方面享有独占资源，且它们是某一经 营领域成功的关键因素时，中小企业都应“强而避 之”保存自己的实力，避免与对手发生市场决战。 即便在既定的产品市场经营中，如采取各种必要的 竞争手段，也只需以一、二项为主，并要集中资源培 植它们，使其作为区别竞争者的个性。不可面面俱 到，否则必将分散自身有限的资源，不利于充分利用 和发挥中小企业的竞争优势。同时，由于产品的经 营与服务比较单一，企业组织结构相对更加简单，管 理更加方便，从而更有利于中小企业夯实基础，进行 长远的战略规划。中图分类号:F 276 3文献标识码:C引言制定企业经营战略既要考虑企业的外部环境， 也要兼顾企业的内在条件。为了使中小企业更好地 适应经济发展与市场竞争的需要，充分发挥其在国 民经济中的重要作用，首先必须制定适合中小企业 发展的合理的经营战略。基于中小企业自身的特 点，制定经营战略不可能遵循大型企业的做法，必须 拥有一套自己的方法，这样才能使中小企业做强做 大，持续发展。这就中小企业而言，也具有重要的现 实意义。集中资源经营企业将资源集中于某一项自身具有竞争优势的 产品或服务，对企业而言，即集中兵力，选准突破口， 继而赢得市场。这一策略的目标就是为特定的一个 或少数几个细分市场提供最有效的与最好的服务。1櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘建筑地基基础设计规范规定的允许值。建筑物沉降不均匀、沉降速率过快和累计沉降量过大等异 常情况是地基基础异常变形的反映，会对建筑物的 安全产生严重影响，或使建筑物产生倾斜，或造成建 筑物开裂，甚至造成建筑物整体倒塌。矿区建筑物在施工阶段和竣工后的使用阶段， 应按 JGJ 82007建筑变形测量规范的要求加强 建筑沉降观测，发现数据异常时，应及时分析原因并 采取措施。设与压煤开采规程M 北京: 煤炭工业出版社，20042 黄乐亭，王金庄 地表动态沉陷变形的 3 个阶段与变形 速度的研