下沉:
倾斜:
曲率:
MW(x)=cmπ∞e∫πxrλ2dλ(mm)Wi(x)=cmerxπ()2r(mm/m)xπ()2r
水平移动:
水平变动:
WxK(x)=2πcm()er2r(103/m)U(x)=b×Wcm×eε(x)xπ()2r(mm)xπ()2r
(2)、在计算倾向主剖面,公式同上,仅需以y代x,以rl(或r2)代r即可。 (3)、计算充分采动时,地表移动变形最大值用下列公式计算: 最大下沉值:Wcm=m·q·cosα(mm) 最大倾斜值:icm=Wcm/r (mm/m)
最大曲率值:Kcm=±1.52 Wcm/r2(10-3/m) 最大水平移动值:Ucm=b·Wcm(mm)
最大水平变形值:εcm=±1.52·b Wcm/r (mm/m) 5.1.4地表移动及变形预计结果
(1)、四里庙港区地表移动及变形预计结果
四里庙港区压覆车集煤矿二2煤层除河道煤柱外已基本回采完毕(正下方煤层已在2006年回采完)。河道煤柱以火成岩为界划分为25采区二2煤柱工作面和27采区二2煤柱工作面。工作面采宽188m,在走向方向上未达到充分采动,按照“三下规程”调整下沉系数为q=0.7。
三煤组和二煤组之间的开采顺序为“上行”,即初期先开采二2煤层,后期再采三煤组。全矿井二2煤层保有储量大约还有18186万吨,可采期约45年。
四里庙港区内部地表移动及变形预测结果见下表。图5.1.2~5.1.6给出了各参数等值线。
表5.1.4 四里庙港区内部地表移动及变形预计结果(略)
图5.1.2 四里庙港区地表下沉等值线图(略)
(虚线为二2煤层、实线为三组煤层开采后地表移动及变形等值线,下同)
Wx=2πb×cm()err(mm/m) 21
图5.1.3 四里庙港区地表倾斜等值线图(略) 图5.1.4 四里庙港区地表曲率等值线图(略) 图5.1.5 四里庙港区地表水平移动等值线图(略) 图5.1.6 四里庙港区地表水平变形等值线图(略)
(2)、xx港区地表移动及变形预计结果
xx港区周边紧邻工业广场、村庄,东部是张桥船闸。xx港区保护煤柱与城郊煤矿工业广场、村镇以及张桥船闸的保护煤柱大部分重合,正下方工业广场保护煤柱外侧的二2煤层已在2004年~2010年大部分进行了回采。若仅以井筒及周边主要建筑物画保护煤柱线,xx港区位于井筒及周边主要建筑物保护煤柱以外。
本报告考虑最不利的情况,即矿井进入后期回收工广煤柱,村庄煤柱也回收的情况下,对地表变形进行预计。因xx港区位于井筒及周边主要建筑物保护煤柱以外,按充分采动处理,下沉系数仍取0.96。
对张桥船闸的压覆区作为永久保护煤柱,不予开采。
三煤组和二煤组之间的开采顺序为“上行”,即初期先开采二2煤层,后期再采三煤组。全矿井二2煤层可采储量大约还有38129万吨,可采期约65年。
地表变形和预测结果见下表。图5.1.7~5.1.11给出了各参数等值线。 表5.1.5 xx港区内部地表移动及变形预计结果(略)
图5.1.7 xx港区地表下沉等值线图(略) 图5.1.8 xx港区地表倾斜等值线图(略) 图5.1.9 xx港区地表曲率等值线图(略) 图5.1.10 xx港区地表水平移动等值线图(略) 图5.1.11 xx港区地表水平变形等值线图(略)
(3)、新桥港区地表移动及变形预计结果
新桥港区北临新桥煤矿主、副井,东、西方向均是村庄,新桥港区的保护煤柱大部分与工业广场和村庄的保护煤柱重合。若仅以井筒及周边主要建筑物画保护煤柱线,新桥港区位于井筒及周边主要建筑物保护煤柱以内。
本报告考虑最不利的情况,即矿井进入后期,井筒及周边主要建筑物保护煤柱也
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要进行回收的情况下,对地表变形进行预计。因新桥港区位于井筒及周边主要建筑物保护煤柱以内,按国内回收井筒紧邻周边煤柱的相关经验,回收率取50%(这与港区无关),即按非充分采动处理,下沉系数取0.3。
F123断层煤柱保留。
地表变形和预测结果见下表。图5.1.12~5.1.16给出了参数等值线。
表5.1.6 新桥港区内部地表移动及变形预计结果(略)
图5.1.12 新桥港区地表下沉等值线图(略) 图5.1.13 新桥港区地表倾斜等值线图(略) 图5.1.14 新桥港区地表曲率等值线图(略) 图5.1.15 新桥港区地表水平移动等值线图(略) 图5.1.16 新桥港区地表水平变形等值线图(略)
(4)地表移动变形时间预测 地表移动变形时间预测结果见下表。
表5.1.7 各港区地表移动变形时间预计结果(略) (5)地表最大下沉速度预测
地表最大下沉速度对于保护建筑物有重要意义,因此对地表最大下沉速度应有所预计。
地表的最大下沉速度可按下式计算:
Vmax=KCW/H
式中:K——取决于覆岩性质的下沉速度系数,k=1.8; c——工作面推进速度,m/d; W——地表最大下沉值,mm; H——平均开采深度,m。 地表最大下沉速度预测结果见下表。
表5.1.8 各港区地表最大下沉速度预计结果(略) 5.2地表移动和变形对港区的影响(略)
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