郭二庄矿铁路下采煤地表变形监测及沉陷治理.pdfVIP

国丝亟 郭二庄矿铁路下采煤地表变形监测及沉陷治理 孑L旭 (冀中能源邯郸矿业集团公司) 摘要 ：铁路下采煤是 “三下”采煤 的重点研究 问题之～ ，郭二庄矿 马会河床 ，马会河为季节河流 ，河床北岸较陡，南部为宽阔 针对开采铁路下 22208工作面的煤层而引起地表沉陷，从而是否影 河滩 ，植被稀少，铁路沿线基岩零星出露 ，其他为河流冲积 响行车安全，对地表变形量进行了长期不问断监测，并将所得数据进 物所覆盖。 行总结、处理，根据结果决定对部分路段沉陷进行治理 ，从而判断在 22208工作面走 向长 2125米 ，倾斜长 150米 ，煤层 铁路下郭二庄矿段采煤是否安全有效。 平均厚度为 1。7m，平均倾角 16。，属于中厚、倾斜煤层 ，采 关键词 ：煤矿 铁路 变形监测 数据处理 煤方法为走 向长壁 ，顶板管理为全 陷法 ，综合机械化采煤 1概述 我国是煤炭资源消费利用大国，为了合理有效 的开采 工艺。煤层直接顶板为粉砂岩，局部为细砂岩或泥岩 ，老顶 出矿井的剩余煤炭资源 ，延长矿井服务年限，“三下 ”采煤 为中细砂岩，老底为灰色中细砂岩，平均厚度 2．98m。沙午 越来越多的引起学者 的关注 ，铁路下采煤是 “三下”采煤重 铁路位于 22208工作面 的上方660m，铁路在该采区的长 点研究的问题之一}^】。铁路线路主要由路基、道床、轨枕和 度约 1．08km，其中采深比为 1：388。 钢轨组成 ，路线的基础是路基。列车的动荷载通过轨枕和 表 1 22208工作面采矿参数表 道床传递给路基 ，因此，路基必须通常保持足够的强度和 工作面 采厚 倾角 采深 铁路煤柱长x宽 铁路压煤量 (米 ) (o) (米 ) (米 ) (万 吨) 稳定性。但是 ，铁路下方的煤层被采 出以后 ，采空区上覆岩 22208 1．7 16 660 181×147 8．O 层发生变化波及地表 以后，位于采空区上方的路基开始下 沉 ，随着回采工作面的进行 ，路基下沉量逐渐增大 ，下沉 3研究方法 范围亦不断扩展 ，为 了保证开采阶段的安全生产 ，必须进 3．1变形规律 行铁路下采煤沉陷观测与治理 】。 地下煤层采出后 ，上覆岩层失去支撑 ，部分岩石与整 2研究区概况 体分开，破碎成大小不一的岩块，无规律地充填采空区。岩 郭二庄矿主采 2#煤层 ，沙午铁路为国家 lJ级铁路 ，在 层不再保持其原有的层状结构。当地下工作面开采达到一 郭二庄煤矿井田内铁路为单轨，曲率半径 500米 ，线路坡 定距离后 ，地下变形破坏便波及地表 ，使受采动影响的地 度为 12‰ ，沙午铁路行车密度小 (每 日2—3对列车)，车速 表从原有标高向下沉降，从而在采空区上方地表形成一个 在40—60km／h问。采区铁路沿线北部为山岭沟谷 ，南部为 比采空区大得多的沉 陷区域 ，在地表移动盆地 的形成过程 (上接第 196页 ) 影响特别明显。首先的原因就是层滑构架下的的煤矿结构 势下控制的矿井，其瓦斯含量比较高。第二种是构造盖层 无法形成一个整体而是取而代之的破碎分离，使得煤矿 自 封 闭型构架。在这种情况下，瓦斯 自身的赋存条件完全取 身的分层急剧增加厚度，煤矿 自身蕴含 的瓦斯更加容易集 决于 自身的保存条件。如果有什么 比较大的逆掩断层把大 合聚拢 ：然后是整体煤矿的厚度以及煤层之间的间距发生 量的低透气性岩层推到 了煤层 ，对原有盖层条件进行了改 了强烈的变化 ，使得煤矿 自身瓦斯的涌出数量发生了极大 变，就会造成瓦斯封闭。 的改变。整个层滑的构架会对整个煤矿的煤层进行破坏和 正是在这种构架当中，我们可 以对瓦斯 的预测进行科 分解 ，使得整个煤矿变形 ，形成了揉皱