第一章开采引起的岩层与地表移动煤矿开采的三性特殊性、艰巨性和困难性；特殊困难条件下的开采三下一上（建筑物下、铁路下、水体下和承压水上）；有冲击地压危险的煤层；有煤与瓦斯突出危险的煤层；三软煤层；深部；边角煤；极薄煤层。

采用特殊开采工艺方式短壁开采；充填采煤；上行开采；水力采煤；煤与煤层气共采；煤的地下气化1、下沉及变化规律主断面内地表移动向量的铅直分量,用W表示。

坐标O点:最大下沉值处的地表点W坐标轴向下为正，单位为mmx坐标轴向右为正，单位为mW=W（x）最大下沉值在盆地中央，Wo=W5；x增加，W由零增加到最大，而后又趋于零W（-x）=W（x）；边界点由d0决定；下沉曲线凹凸分界的拐点处，下沉值约为最大值的一半2、倾斜倾斜是指地表单位长度内下沉的变化，用i表示单位为mm/m，i坐标轴向下为正倾斜是地表下沉的一阶导数，i(x)正负号的决定：① i=tga下沉曲线的切线与x轴正向所夹锐角为+a时,倾斜为正;下沉曲线的切线与x轴正向所夹锐角为-a时倾斜为负。

倾斜的正负号的物理意义；垂直于地表下沉曲线的杆状物倾倒的趋向与x轴正向相同时，倾斜为正；杆状物倾倒的趋向与x轴负向相同时倾斜为负。

3、水平移动水平移动-地表移动向量的水平分量,用U表示，单位为mm，U=U（x）,有两组方向不同的水平移动规定:正值的水平移动与x轴的正方向一致负值的水平移动与x轴的负方向一致水平移动U（x）和倾斜i（x）的变化趋势同步他们之间相差一个有单位的比例系数B4、曲率地表单位长度内倾斜的变化，用K表示，单位为mm/m2或10-3/m。

曲率坐标轴向上为正 .正负号倾斜曲线的切线与x轴正向所夹锐角为+a时,曲率为正;倾斜曲线的切线与x轴正向所夹锐角为-a时曲率为负。

曲率正负号的物理意义 ; 正曲率的物理意义是地表下沉曲线在地面方向凸起或在煤层方向下凹.负曲率的物理意义是地表下沉曲线在地面方向下凹或在煤层方向凸起5、水平变形水平变形—单位长度上水平移动的变化用 e 表示，坐标向上为正，单位：mm/m正负号用tga，水平移动曲线的切线与x轴正向所夹锐角为+a时,曲率为正;水平移动曲线的切线与x轴正向所夹锐角为-a时曲率为负。

水平变形正负号的物理意义 . 水平变形正值的物理意义为地表受拉伸变形,负值的物理意义为地表受压缩变形。

水平变形的变化规律两个相等的正极值和两个相等的负极值正极值为最大拉伸值，位于边界点和拐点之间；负极值为最大压缩值，位于两个拐点之间；盆地边界点、拐点和中点处水平变形为零；盆地边缘区为拉伸区，中部为压缩区盆地边界点和拐点处水平变形为零与水平煤层相比，中倾斜煤层条件下倾向主断面内地表移动和变形的变化规律不同点，? 1下沉曲线失去对称性，上山部分的下沉曲线要陡，范围要小最大下沉点向下山方向偏离? 2指向上山方向的水平移动增加，指向下山方向的水平移动减小；? 3最大拉伸变形在下山方向，最大压缩变形在上山方向，水平变形为零的点与最大水平移动点重合；4.水平移动曲线与倾斜曲线不相似，水平变形曲线和曲率曲线不相似地表移动--因地下采矿使地表产生移动、变形和破坏的现象和过程一、地表移动和破坏的形式非连续型裂缝或塌陷坑煤层埋藏较浅，采厚较大或受构造影响连续型地表移动盆地或下沉盆地煤层埋藏较深，采厚较小地表移动盆地采空区上方地表形成的沉陷区域，又称地表下沉盆地。

把地表最大下沉值不再随开采区域尺寸增大而增加的开采状态称为充分采动特点：地表下沉值达到该地质条件下应有的最大值，此后开采范围再继续扩大时，地表的影响范围相应扩大，但地表最大下沉值不再增加超充分采动：地表下沉盆地出现平底或有多个点的下沉值达到最大下沉值的采动状态非充分采动—地表最大下沉值随开采区域尺寸增大而增加的开采状态松散层：第四纪、第三纪未成岩的冲积层、洪积层和残积层的统称2、地表移动和破坏的形式，地表移动的各种角量参数的定义、确定方法。

形式：（1）地表移动盆地；（2）裂缝；（3）塌陷坑。

参数：充分采动角，边界角，移动角，裂隙角和最大下沉角。

在移动盆地主断面上，将地表下沉曲线上的最大下沉点或盆地平底边缘点投影在地表水平线上，该投影点和采空区边界的连线与煤层底板在采空区一侧的夹角叫充分采动角边界角—在充分或接近充分采动条件下，移动盆地主断面上的边界点和采空区边界点的连线与水平线在煤壁一侧的夹角移动角：在充分或接近充分采动条件下，在移动盆地的主断面上，地表最外的临界变形点和采空区边界点连线与水平线在煤壁一侧的夹角裂隙角：在充分或接近充分采动条件下，在移动盆地的主断面上地表最大的一条裂缝和采空区边界点与水平线在煤壁一侧的夹角最大下沉角：在移动盆地倾向主断面上，采空区中点和地表最大沉点在地表水平线上投影点的连线与水平线在下山方向的夹角拐点偏移距：过地表下沉曲线拐点在地表水平线上的投影点，按开采影响传播角作直线与煤层相交，该交点与采空区边界沿煤层方向的距离5、地表移动变形的预计方法，掌握概率积分法，对该方法的原理、基本参数、基本方法要清楚，如概率积分法预计地表沉陷时需要用到的参数有哪些？基本原理：（1）将矿山岩体看成为一种松散介质，开采引起的岩层与地表移动过程类似于松散介质的移动过程，该过程是一个服从统计规律的随机过程，可用概率论的方法揭示；（2）可将整个开采范围分解成无穷多个无限小的开采单元，单元开采下沉盆地的下沉曲线为正态分布密度函数；（3）整个开采范围对地表的影响相当于无穷多个单元开采对地表造成的影响之和，可以用概率分布密度函数曲线的积分来完成。

参数：任意点的位置x；主要影响半径r；地表下沉系数η；水平移动系数b。

预计地表移动和变形时，只需计算出最大值，再以预计点的x/r为印数查表，求得分布函数的值，再把相应的最大值与分布函数值相乘即得。

第二章建筑物下采煤1、地表移动变形对建筑物的影响地下开采对地表的影响分为两类：一类是移动，包括下沉和水平移动；另一类是变形，包括倾斜、曲率、水平变形、剪应变和扭曲。

(1)下沉。

均匀下沉不会对建筑物带来损害；下沉会使连通建筑物的各种管线的坡度发生变化；下沉较大而水位又很浅时，会是建筑物内积水和潮湿。

(2)倾斜。

倾斜造成建筑物重心偏移。

对底面积小而高度又大的杆状建筑物影响较大。

（3）曲率。

有正曲率和负曲率之分。

正曲率使建筑物出现上宽下窄的竖向裂缝和倒八字裂缝。

负曲率使建筑物出现正八字裂缝和水平裂缝。

曲率对底面积小的建筑物影响较小，对长度大的建筑物影响较大。

（4）水平变形。

水平变形对建筑物的破坏作用很大，尤其是拉伸变形的影响。

一般来说，地表拉伸变形与正曲率、地表压缩变形和负曲率同时出现。

由以上分析可知，使建筑物产生变形和破坏的主要原因是曲率和水平变形。

五项指标对建筑物影响分析水平变形和曲率对建筑物影响最大；倾斜对高度大，底面积小的建筑物影响大建筑物的破坏程度取决于：1地表变形大小；2本身抵抗变形的能力。

下沉盆地主剖面上移动角外边界i=3mm/m，K=0.2′10-3/m， e=2mm/m3、建筑物下采煤的井下开采技术措施，如建筑物下采煤时，两层煤之间采用协调开采的原理，再如减少开采引起的地表建筑物所受变形的主要技术途径：对于连续型下沉，井下采取的开采技术措施大致上分为两类，一类是既能减少地表下沉又能减少地表变形的井下开采技术措施；一类是减少地表变形的井下开采技术措施。

一、防止地表突然下沉和塌陷的开采技术措施1、缓倾斜和倾斜厚煤层浅部开采时，采用倾斜分层采煤法；2、开采急倾斜煤层时，采用分层间歇式采煤法；在煤层露头处应保留足够高度的煤柱；3、查明建筑物下方是否有老窖、废巷、岩溶、老井以及它们被充填的程度并采取措施。

二、既能减少地表下沉又能减少地表变形的井下开采技术措施1、充填法处理采空区；2、条带采煤法；3、采空区离层带中高压注浆法三、减少地表变形的井下开采技术措施1、限厚开采2、消除或减少开采引起的地表变形不利叠加，利用地表变形有利叠加（1）分层间间歇开采；（2）尽量采用无煤柱开采技术，避免残留尺寸不当的煤柱；（3）布置较长的工作面，使建筑物仅承受动态变形；（4）协调开采；（5）合理布置各煤层或上下分层的开采边界；（6）合理部署工作面推进方向。

3、合理确定建筑物与开采区域的相对位置4、对称背向开采4、条带采煤法开采的理想地质条件、移动变形特点及保留煤柱宽度的确定方法理想地质条件：煤层埋深小于400-500m，单一煤层，厚度比较稳定，顶板岩层和煤层较硬。

地表移动和变形特点：（1）地表下沉系数小；（2）主要影响角正切小；（3）水平移动系数随采深增加变小；（4）地表移动期短；（5）地表多次下沉。

保留条带宽度a的确定：1）稳定性要求。

宽高比。

2）强度要求。

A、单向应力状态下的强度要求。

B、三向应力状态下的强度要求。

保留条带能承受的极限载荷要大于实际承受的载荷。

一、条带采煤法的适用条件地面为密集建筑群、结构复杂的或纪念性的建筑物；难搬迁的村庄；铁路桥梁、隧道或铁路干线下；水体下的煤层及受岩溶承压水威胁的上方煤层；地面排水困难2条带划分的类型? 以条带面推进方向走向条带搬家少 -a稳定性差倾斜条带搬家多稳定性好? 以采空区处理方法充填条带减少变形下沉增加稳定性垮落条带五、条带开采注意的问题1上行开采顺序有利于保留条带基本不再受重复采动影响。

2当煤层间距较小时上下煤层或上下分层的煤柱要对齐。

3保留条带中尽量不开掘巷道或少开掘巷道4不得随意扩大采出条带宽度和缩小保留条带宽度。

5回采巷道采用锚杆支护能起到加固保留条带的作用。

5、不迁村采煤的理论依据（1）不迁村全采，采后维修和补偿。

（2）不迁村条带开采。

（3）不迁村就地重建抗采动变形建筑。

第六节建筑物下采煤的地面技术措施1、设置变形缝；减少了单元长度变形发生在变形缝处。

2、加圈梁；拉大抗拉强度3、设置缓冲沟；吸收地表水平变形和曲率对建筑物的影响，基础外侧挖沟，超过基础深度200~300mm，吸收变形。

4、设置滑移层；基础之下用石子先铺，建筑物基础与地表表土层之间设置相对滑动5，对建筑物易损坏的薄弱环节局部加固。

第三章铁路下采煤铁路下采煤的含义主要指线路下采煤（桥梁、隧道和车站与普通建筑物相同）保证铁路列车和线路安全运行的条件下开采铁路下采煤的依据；1连续型地表移动，路基的移动和变形与地表是一致的。

2非连续型地表移动地表产生急剧下沉、开裂，甚至突然塌陷。

采深与采厚之比达到一定值后，地表移动和变形是连续型的，在一定的地表下沉速度下，可以通过及时维修来保证行车安全。

1、铁路下采煤的特点：（1）在安全上比一般建筑物要求要高；（2）因受到列车动载荷的作用，铁路线路的移动和变形较为复杂；（3）线路在开采影响过程中可以通过日常的维修，及时消除自身的移动和变形。

2、地表移动变形对建筑物的影响（1）连续的、平缓的、渐变的地表下沉和移动是铁路下安全采煤的先决条件。