110
2012 年第 5 期
不同开采方法地表变形规律对比与分析
穆 华，王 芳，穆玉娥
（ 新汶矿业集团有限责任公司翟镇煤矿，山东 新泰 271204）
摘 要 该文根据翟镇煤矿井田西翼、一采区、七采区、2205 煤柱回收面实施多种开采方法后，通过对地表观测资料和巡查记录的整理与分 析，求取出了不同区域、不同开采方法地表移动变形参数，对重复开采后影响规律进行了对比分析，完善了开采沉陷理论，既丰富了本矿岩移成 果，又为今后工作面开采提供了宝贵经验，对于其它类似矿井也具有指导和借鉴作用。 关键词 冒落开采 充填开采 地表变形 下沉系数 中图分类号 TD325 + ． 4 文献标识码 B
（ 3） 链条技术取得长足进步，链条尺寸不断加大， 强度不断提 高，并 发 展 了 新 型 链 条。 刮 板 链 多 选 用 双 中链，链环直径一般为 Φ34 ～ 48mm，最大达 Φ60mm。
校，现任翟镇煤矿快 11 队队长，曾在刊物上发表论文多篇。
65． 2°； 走向： 75． 7°。 四 层 煤 开 采 后 下 沉 值 为 1796mm，水 平 移 动
805mm，下沉系数 0． 65，边界角为： 上山： 51． 4°； 下山： 50． 8°； 走向： 61． 8°； 移动角为： 上山： 61°； 下山： 59． 2°； 走向： 66． 2°。
比较上述数值可以得出： 下沉值增加 74． 4% ，水 平移动值增加 74． 2% ，下沉系数增加 23% ，边界角减 少 9． 8° ～ 10． 8°，移动值减少 5． 5° ～ 9． 5°。重复采动较 初次采动变形值增大，破坏程度加强； 变形角值减小， 影响范围增 大。这 是 由 于 重 复 采 动 时，冒 落 带 还 没 有 得到充分发展，上覆岩层即迅速弯曲下沉，这样就使冒 落带减小，裂缝带向外扩展，向盆地中央方向岩层裂缝 逐渐增大，与初次采动时相比，地表移动变形边界更远 离盆地中心，从 而 引 起 边 界 角 和 移 动 角 减 小 。 由 于 受 重复采动影响 引 起 的 裂 缝 带 裂 缝 比 初 采 时 要 小 ，逐 渐 闭合、波及地表，就 引 起 下 沉 值 比 初 次 采 动 加 剧 ，从 而 引起下沉系数 增 大，而 所 有 的 移 动 变 形 值 均 与 下 沉 系 数成正比，故所有的移动变形值均增大。 1． 1． 2 井田西翼三采区
重复采动： 当采深为 360 ～ 480m 时，下 沉 系 数 为 0． 65，水平移动系数 0． 3，主要影响角正切 tgβ1 = 2． 3、 tgβ2 = 2． 4、tgβ3 = 2． 6，开采影响传播角 83°，影响半径 0． 07H。当采深大于 590m 时，下沉系数为 0． 62，水平 移动系数 0． 3，主要影响角正切 tgβ1 = tgβ2 = 2． 2、tgβ3 = 2． 3，开采影响传播角 83°，影响半径 0． 07H。 1． 2 充填开采变形规律 1． 2． 1 七采区北侧
同时，为了掌握 井 下 回 采 所 引 起 的 地 表 建 筑 物 变 形的基本规律，确 定 采 矿 地 质 条 件 与 地 表 移 动 变 形 的 关系，为合理开 采 设 计、延 长 矿 井 服 务 年 限、正 确 进 行 采动赔偿、地面综合治理等提供可靠的技术依据，翟镇 煤矿自投产以来先后在每个三下压煤地点设立了地表 移动观测站，进行了正规观测，在监测地表移动变形方 面做了大量的工作，积累了丰富的数据，得出了地表移 动变形稳定后，充分及接近充分采动时的部分参数，为 地表预测预报、综合治理、三下采煤开采设计等提供基 础资料，确保了安全开采。
为了保证“三下”压煤安全开采，并最大限度地开 采井下煤炭资源，翟镇煤矿在各“三下”采煤地点编制 了多个开采方案设计，对每个方案设计进行了分析、论 证、对比，选择出最佳开采方案。在井下采取了多种开 采方法如： 七采区镇政府下充填开采、村庄下冒落协调 开采； 三采区西翼协调、跳采、间歇开采； 2205 煤柱回 收面部分充填 开 采 等，结 合 地 表 观 测、巡 查、综 合 治 理 等措施，实现了“三下”压煤安全开采。
1 地表移动变形规律对比分析
1． 1 冒落开采变形规律 1． 1． 1 井田西翼一采区
一采区位于羊 村 次 背 斜 北 翼，煤 层 赋 存 形 态 基 本 为一单斜构造，煤 系 地 层 与 上 覆 第 三 系 红 层 呈 不 整 合 接触，第三系红 层 为 巨 厚 层 状 粘 土 质 粉 砂 岩 夹 多 层 砾 岩，其上为厚 4 ～ 8m 厚的第四系冲积岩。该区 2 煤厚 1． 55 ～ 2． 6m，平均采厚 1． 95 m，4 煤厚 2． 59 ～ 2． 77 m， 平均采厚 2． 7 m。
二层煤开采后下沉值为 1026mm，水平移动461． 6 mm，下沉系 数 为 0． 56，边 界 角 为： 上 山： 61． 2°； 下 山： 60． 6°； 走 向： 72． 6°； 移 动 角 为： 上 山： 66． 5°； 下 山：
* 收稿日期： 2012 － 03 － 15 作者简介： 穆华（ 1969 － ） ，男，山东新泰人，1991 年毕业于北京煤
七采区北部为镇政府群下压煤，地表重要建筑物较 多，有学校、医院、工商、税务等，保护 （ 下转第 112 页）
112
年第 5 期
铸焊结合，封底开检查窗中部槽，中板和封底板厚度分 别为 50mm 和 30mm，最厚已达 60mm 和 35mm。中部 槽内宽普遍加大到 1000mm，最大达 1332mm，中部槽长 度加大到 1． 75m，有向 2． 0m 过渡的趋势，中部槽高度 也加大到 345mm。
初次采动： 当采深为 360 ～ 480m 时，下 沉 系 数 为 0． 6，水平移动系数 0． 3，主要影响角正切 tgβ1 = tgβ2 = tgβ3 = 2． 0，开采影响传播角 83°，影响半径 0． 07H。当 采深大于 590m 时，下沉系数 0． 58，水平移动系数0． 3， 主要影响角正切 tgβ1 = tgβ2 = tgβ3 = 2． 0，开采影响传 播角 83°，影响半径 0． 07H。