开采沉陷第五讲.pptVIP

开采沉陷学第五讲;1.5 地质采矿因素对开采沉陷的影响 ;;;;1.5 地质采矿因素对开采沉陷的影响 ;1.5 地质采矿因素对开采沉陷的影响 ;1.5 地质采矿因素对开采沉陷的影响 ;1.5 地质采矿因素对开采沉陷的影响 ;;3．覆岩力学性质对开采沉陷分布规律的影响 （1）下沉曲线形状 顶板岩层愈坚硬，悬顶距愈大，拐点偏移距愈偏向采空区一侧。 （2）地表下沉值的影响 上覆岩层愈坚硬，地表下沉愈小。如果上覆岩层为第四纪土层为主，并且厚度大，则下沉系数接近于1。 4．覆岩性质对岩层和地表裂缝形成与特征的影响 若上覆岩层为塑性大的粘土，拉伸变形超过6～10mm/m，如果上覆岩层为塑性小的粘土，拉伸变形超过2～3mm/m 。;5．覆岩性质和层位对冒落带、导水裂隙带高度的影响 覆岩的破坏高度与覆岩的岩性及力学结构特征有密切的关系。 （1）对于坚硬—坚硬型顶板(从直接顶到老顶全为坚硬岩层)，导水裂缝带高度最大，一般可达采厚的18～28倍。 （2）对于软弱—软弱型顶板，稳定性差，导水裂缝带最大高度一般为采厚的9～12倍。 （3）对于软弱—坚硬型顶板以及坚硬—软弱型顶板，由于具体情况不同，导水裂缝带高度发展也是不同的。 （下面看几个图例，再具体解释一下。）;煤层顶底板岩性拄状图;;冒落带;;娌溱绘岬嘿宓鲲殊敖砾妮沌氪抉扔倩霈噢俊垆哕;工作面被压坏的液压支架 ;二、松散层对地表移动特征的影响 1.当基岩为水平或近似水平时，松散层移动形式和基岩移动形式基本一致，水平移动呈对称分布。 2.当岩层倾斜时，水平移动指向上山方向量增大。基岩沿法向弯曲。水平移动均指向上山方向。由于摩擦力的作用，基岩移动带动松散层产生指向上由方向的水平移动。 当松散层很厚时，基岩移动产生的水平移动在松散层内传递时衰减而达不到地表。这时地表就只有由于松散层垂直弯曲而引起的水平移动。根据经验，当松散层厚度大于75Wmtgα（Wm为地表最大下沉值，α为煤层倾角）时，就不能到达地表。;松散层对水平移动的影响 （1）——基岩移动引起的松散层水平移动曲线 （2）——松散层垂直弯曲引起的松散层水平移动曲线 （3）——地表最终水平移动曲线;三、煤层倾角的影响 1.对地表沉陷分布规律的影响 在水平和近水平煤层条件下，地表沉陷的分布对采空区是对称的，随着倾角的增大，这种对称性逐渐消失。 2.对覆岩和地表的移动形式、破坏发展过程以及破坏分布状态的影响。 ;（2）在煤层倾角在35°～54°之间时：岩层移动的形式除有法向弯曲外，还伴随有沿层面的剪切移动和岩石下滑，覆岩破坏部分呈抛物线形态，地表下沉盆地为四周非对称的碗形或盘形。;（3）当煤层倾角在54°～75°之间时：冒落到采空区内的煤和岩块，除了单块滚动外，还会成堆地沿煤层倾斜方向滑动。冒落带、导水裂缝带呈椭圆形，地表下沉盆地则呈兜形或瓢形。;（4）当煤层倾角在75°～90°之间时：底板岩层会产生滑移，底板一侧的地表也会出现许多的裂缝或形成台阶状盆地。在煤层倾角接近90°时，下沉盆地剖面形状又转为比较对称的碗形或兜形。;3.对地表移动参数的影响 （1）对下山移动角β和下山边界角β0的影响 随着煤层倾角的增大，地表移动盆地在采区下山方向扩展更远，采区下边界的移动角和边界角均减小。 即;（2）对最大下沉角θ的影响 θ＝90°-kα 式中K为系数。它与岩性有关，不同矿区K值有所不同。;（3）对水平移动值的影响 随着煤层倾角的增大，向上山方向的水平移动值将增大。这在松散层对地表移动特征的影响中巳叙述过，不再详细介绍。这里仅简要地就最大水平移动值相对于最大下沉值的变化来说明煤层倾角的影响。 在水平和缓倾斜煤层开采时，一般地表最大水平移动值为 U。＝(0.3～0.4)W。急倾斜煤层开采，地表最大水平移动值可能大于地表最大下沉值。;四、开采厚度与开采深度的影响 1.开采厚度的影响 开采厚度对上覆岩层及地表的沉陷过程的性质有重要的影响。采厚越大，冒落带、导水裂缝带高度越大，地表移动变形值也越大，移动过程表现得越剧烈，因此，移动和变形值与采厚成正比。;2.开采深度的影响 随着采深的增加，地表各项变形值减小。可见，在其它条件相同的情况下，地表各项变形值是与采深成反比。一般用深厚比H/m来衡量。 开采深度还对地表最大下沉速度和移动持续时间有影响。开采深度较小时：地表下沉速度大，移动持续时间较短；开采深度较大时：地表下沉速度小，移动比较缓慢、均匀，而移动持续时间则较长。;五、采区尺寸大小的影晌; 充分采动程度还可用采动系数n1、n3来表示。//采动系数，就是采空区倾斜方向或走向方向的实际长度与地表达到充分采动时相应方向上最小长度之比。//采动系数的计算