地下开采地表移动变形规律研究.pdfVIP

科 学论坛 ChinnScienceandYechn01ogyReview ●I 地下开采地表移动变形规律研究 胡永江 (陕西华彬煤业股份有限公司 713500) [摘 要]能源是衡量一个国家经济的重要指标，而地下开采是能源需求以及原材料的有力保障。随之而来的一个问题就是地下开采引发的开采沉陷破坏地 球村的环境，社会的可持续发展受到制约 如何适度好的开采不导致地表移动变形是现在国内外共同研究的课题，地表移动变形的都有其分布规律，岩层的种类也 和地表移动变形有密切关系，对它的预计可以采用概率积分法、典型曲线法和剖面函数法。 [关键词]地下开采 岩层 地表移动 影响因素 中图分类号：TD803 文献标识码 ：B 文章编号：1009—914x(2014)42—0l39一O1 地球上的资源是有限的，而我们无时不刻在消耗能源，为了解决能源结构 最大值的公式。实地观测法的优势主要是实用性强，计算准确可靠，并且可以给 不合理问题我国有南水北调、西气东输等浩大工程 ，矿产资源的开采也早已进 其他计算方法提供依据，其主要缺点在于耗费时间长，工作量庞大，应用局限性 入经济人的视线。开采过度 已经存在，它会引起的地层断陷、下沉或地下水的进 强。 入 ，开采的目的在于矿石的冶炼，它会产生环境污染问题。世界研究地下开采的 3．地表移动变形的影响因素 很多，但是研究地下开采与地表移动变形规律的却很少。研究地下开采与地表 3．1覆岩力学性质、岩层层位的影响 移动变形规律对开采不造成大的损失是有非常重要意义的。 地表移动变形的影响因素有很多，开采沉陷的分布规律取决于地质和采矿 1．地下开采对环境的危謇 的综合影响。第一个是岩石的力学性质 (坚硬、中硬 软弱)4【]，它对层状矿体开 地下开采会造成地表坍塌面积的增加，有关数据表明，井下采煤和地表塌 采引起的岩层和地表沉陷影响很大。一般来说，顶层岩石的坚硬程度与地表移 陷在体积和面积上呈现一种比例关系：如果采出体积为1，则塌陷体积就大约是 动变形具有一定的联系性，当岩石坚硬时，拐点偏移度会向采空区一侧靠近 ，当 0．7；面积差异就比较大，开采面积为1，塌陷区面积大概就是12[1]。可以看 出，它 这个坚硬度比较小时，会呈现出相反的态势。上层岩石越发坚硬，地表下沉度就 对人们的生活环境会造成极大危害，开采损害纠纷也时有发生。地下开采出的 会越小。同时，岩石和地表下陷还受到层位的影响，当软岩石覆盖在硬岩石层上 矿石的冶炼会造成空气污染以及水污染，开采影响可以用 “三带”型来描述，并 方时，硬岩层在锻炼过程中产生的力量会受到一定的抵销，降低移动变化带来 且具有很强的针对性和适用性。 的破坏程度。 2．地衰移动过稷中的变形规律 3．2松散层对地表移动特征的影响 2．1开采引起的岩层和地表移动 基岩如果靠近水平状态，那么松散的岩层和基岩移动之间没有太大的变 地下岩层在地应力场的作用下是一种平衡状态，在矿体被采出来的时候， 化，这时水平移动呈现出对称分布状态 ；当岩层出现倾斜时，水平移动向上的力 会在岩体 内形成一个采空区[2】，若它的平衡遭到破坏，岩体只有移动、变形和破 度就会变大。 坏达到新的平衡 。岩层移动就是这个过程 的产物。 3．3开采厚度与深度的影响 在开采过程中，矿区的岩石等地表物会在重力作用下产生下沉，这就会导 开采厚