鹤壁八矿厚煤层开采地表沉陷特征随采深的变化规律研究

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鹤壁矿区在经历了半个多世纪的规模化开采之后,矿井的生产不断向深部延伸,部分矿井后备可采资源萎缩,且多为地表建(构)筑物所压,一些原来的重点矿井已经沦为资源枯竭的破产矿井。资源开发较早的矿井井田内的剩余可采储量几乎全部为压煤区块,给采区工作面的准备和布置带来极大的困难,使生产的接替越发的紧张。井田内压煤的合理开采可有效的缓解生产接替紧张的局面,延长各资源枯竭矿井的服务年限。  以鹤壁煤业(集团)公司八矿建(构)筑物下压煤开采为工程背景,结合矿区内以往较为丰富的建(构)筑物压煤开采的工程实践,从采矿学的角度分析了八矿不同开采深度条件下覆岩的综合力学性质对地表的沉陷显现的影响。  通过针对不同采深的UDEC数值模型计算结果进行分析,得到深厚比s和基岩深厚比j与下沉系数q的近似线形关系。对比八矿浅部工作面以及工况铁路下压煤开采地表移动观测资料的整理和分析,得出常规方法进行厚煤层开采时地表移动变形量大,如不采取其他保护性措施会对地表建(构)筑物会造成严重的破坏。八矿特征采矿地质条件下厚煤层常规开采后地表沉陷特征显现,采深的增加虽然一定程度上减小了地表的移动变形程度,但不足以弱化厚煤层开采所引发的高强度的采动影响。  应用UDEC离散元数值计算软件,对条带开采、限厚开采、充填开采等不同开采方法下厚煤层开采地表的沉陷特征进行了分析对比及总结,得到了条带采出率t、限厚采出率x、充填率c与下沉系数q的近似线形关系,为矿井接替性开采深部建(构)筑物下所压的二1厚煤层提出了合理化建议。  生产实践中,矿井应根据自身地质采矿条件结合地表建(构)筑物的综合概况,选择相应的特殊开采方法进行压煤开采。本文在这些方面的探讨对矿区内压煤的开采地表沉陷的特征分析具有一定参考和指导价值。
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