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文檔簡(jiǎn)介

1、.開(kāi)采沉陷知識(shí)總結(jié)名詞解釋開(kāi)采沉陷:有用礦體被采出以后,開(kāi)采區(qū)域周?chē)膸r體原始應(yīng)力平衡狀態(tài)受到破壞,應(yīng)力重新分布,到達(dá)新的平衡。在這過(guò)程中,使巖層和地表產(chǎn)生連續(xù)的移動(dòng)、變形和非連續(xù)的破壞現(xiàn)象。地表移動(dòng):采空區(qū)面積擴(kuò)大到一定X圍后,巖層移動(dòng)到地表,使地表產(chǎn)生移動(dòng)變形,在地表沉陷的研究中稱(chēng)這一過(guò)程和現(xiàn)象為地表移動(dòng)。巖層移動(dòng):局部區(qū)域礦體被采出后,在巖體內(nèi)部形成一個(gè)空洞其周?chē)鷳?yīng)力平衡狀態(tài)遭到破壞,引起應(yīng)力的重新分布,直到到達(dá)一個(gè)新的平衡,這是一個(gè)十分復(fù)雜的物理,化學(xué)變化過(guò)程,也是巖層產(chǎn)生移動(dòng)和破壞的過(guò)程,這一過(guò)程和現(xiàn)象稱(chēng)為巖層移動(dòng)。下沉盆地:在開(kāi)采影響涉及到地面時(shí),受采動(dòng)影響地面由原有的標(biāo)高向下沉降

2、,從而在采空區(qū)上方形成了一個(gè)比采空區(qū)面積大的沉陷盆地。充分采動(dòng):地下煤層采出后,地表下沉值到達(dá)了地質(zhì)條件下應(yīng)有的最大值,此時(shí)的采動(dòng)為充分采動(dòng)。臨界開(kāi)采:正好到達(dá)其最大值。地表移動(dòng)盆地主斷面:將地表移動(dòng)盆地主斷面上,移動(dòng)盆地平底邊緣在地表水平線上的投影同采空區(qū)邊界連線與煤層在采空區(qū)一側(cè)的夾角。臨界變形值:建筑物不需要維修仍能夠保持正常使用所允許的地表最大變形值。邊界角:在充分或接近充分采動(dòng)條件下,地表移動(dòng)盆地主斷面上盆地邊界點(diǎn)至采空區(qū)邊界的連線與水平線在煤柱一側(cè)的夾角。裂縫角:在充分或接近充分采動(dòng)條件下,地表移動(dòng)盆地主斷面上,移動(dòng)盆地內(nèi)最外側(cè)的地表裂縫至采空區(qū)邊界的連線與水平線在煤柱一側(cè)的夾角。

3、松散型移動(dòng)角:用巖層移動(dòng)角自采空區(qū)邊界劃線與基巖松散層相交線于一點(diǎn),同地表下沉值為10MM的點(diǎn)相連線與水平線在煤柱一側(cè)的夾角。觀測(cè)站:在研究對(duì)象上按一定要求設(shè)立的一系列測(cè)點(diǎn),這些測(cè)點(diǎn)統(tǒng)稱(chēng)為觀測(cè)站。起動(dòng)距:地表開(kāi)場(chǎng)移動(dòng)時(shí)工作面的推進(jìn)距離稱(chēng)為起動(dòng)距。超前影響:在工作面推進(jìn)過(guò)程中,工作面前方的地表受采動(dòng)影響而下沉,這種現(xiàn)象稱(chēng)為超前影響。超前影響角:將工作面前方地表開(kāi)場(chǎng)移動(dòng)的點(diǎn)與當(dāng)時(shí)工作面的連線,此連線與水平線在煤柱一側(cè)的夾角。超前影響距:開(kāi)場(chǎng)移動(dòng)的點(diǎn)到工作面的水平距離稱(chēng)為超前影響距。下沉系數(shù):指在充分采動(dòng)或接近充分采動(dòng)情況下,開(kāi)采水平煤層時(shí)的地表最大下沉值與開(kāi)采厚度之比,在開(kāi)采緩傾斜和傾斜煤層情況下

4、,下沉系數(shù)是最大下沉值除以煤層傾角的余弦與開(kāi)采厚度的乘積。重復(fù)采動(dòng):指煤層和地表已經(jīng)受過(guò)一次開(kāi)采的影響而產(chǎn)生移動(dòng)變形和破壞之后再一次經(jīng)受開(kāi)采的影響,使得巖層和地表又一次受到采動(dòng)。地表移動(dòng)持續(xù)時(shí)間:充分采動(dòng)或接近充分采動(dòng)的情況下,下沉值最大的地表點(diǎn)從移動(dòng)開(kāi)場(chǎng)到移動(dòng)穩(wěn)定所持續(xù)的時(shí)間。移動(dòng)角下山、上山移動(dòng)角:在充分采動(dòng)或接近充分采動(dòng)的條件下,(在傾向主斷面上)地表移動(dòng)盆地主斷面上三個(gè)臨界變形值中最外的一個(gè)臨界變形值點(diǎn)至采空區(qū)邊界的連線與水平線在煤柱一側(cè)向下山、上山方向的夾角。走向傾向采動(dòng)程度系數(shù):表示走向傾向不是充分采動(dòng)時(shí)使傾向走向主斷面上移動(dòng)或變形值減小的倍數(shù)。采動(dòng)系數(shù):采空區(qū)傾斜方向或走向方向的

5、實(shí)際長(zhǎng)度與地表到達(dá)成分采動(dòng)時(shí)相應(yīng)方向上最小長(zhǎng)度之比。充分采動(dòng)角:在充分采動(dòng)條件下,在地表移動(dòng)盆地的主斷面上,移動(dòng)盆地平底的邊緣在地表水平線上的投影點(diǎn)和同側(cè)采空區(qū)邊界連線與煤層在采空區(qū)一側(cè)的夾角。最大下沉角:在傾斜主斷面上,由采空區(qū)的中點(diǎn)和地表移動(dòng)盆地的最大下沉點(diǎn)在地表水平面上的投影點(diǎn)的連線與水平線之間在煤層下山方向一側(cè)的夾角。開(kāi)采影響傳播角:傾斜煤層開(kāi)采時(shí),拐點(diǎn)不是位于計(jì)算邊界的正上方,而是向下山方向偏移。偏移后的拐點(diǎn)與同側(cè)計(jì)算邊界的連線與水平線在下山方向一側(cè)的夾角。開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì):對(duì)一個(gè)方案進(jìn)展的開(kāi)采,在開(kāi)采進(jìn)展以前,根據(jù)其地質(zhì)條件和選用的預(yù)計(jì)函數(shù),參數(shù),預(yù)先計(jì)算出受此開(kāi)采影響的巖層和地表的移

6、動(dòng)和變形的工作。預(yù)計(jì)參數(shù):預(yù)計(jì)函數(shù)中用到的一系列數(shù)據(jù),這些參數(shù)是根據(jù)所預(yù)計(jì)的那個(gè)開(kāi)采的地質(zhì)采礦數(shù)據(jù)和因數(shù)確定。概率積分法:是因其所用的移動(dòng)和變形預(yù)計(jì)分工中含有概率積分而得名。開(kāi)采沉陷的模擬研究方法:是把巖體抽象簡(jiǎn)化成某一種理論或物理的模型,對(duì)模型中的煤層模擬實(shí)際情況進(jìn)展“開(kāi)采,通過(guò)計(jì)算或觀測(cè)模型中巖體由于開(kāi)采引起的移動(dòng)和變形,來(lái)研究開(kāi)采沉陷規(guī)律或解決與開(kāi)采沉陷有關(guān)的實(shí)際工程問(wèn)題的一種方法。相似常數(shù):兩相似系統(tǒng)某一種對(duì)應(yīng)量比值為一常數(shù),此常數(shù)為這種量的相似常數(shù)。相似準(zhǔn)數(shù):兩相似系統(tǒng)間的數(shù)量關(guān)系或特征。單值條件:將一個(gè)具表達(dá)象與同類(lèi)現(xiàn)象中其他現(xiàn)象 相區(qū)別的具體條件,也就是將普通現(xiàn)象的通解轉(zhuǎn)變?yōu)榫弑?/p>

7、達(dá)象的特解的具體條件。保護(hù)煤柱:指專(zhuān)門(mén)留在井下不予采出的,旨在保護(hù)上方巖層內(nèi)部和地表的上述保護(hù)對(duì)象不受開(kāi)采影響的那局部煤炭。圍護(hù)帶:建筑物周?chē)氖鼙Wo(hù)X圍。條帶開(kāi)采:將被開(kāi)采的煤層劃分為比擬正規(guī)的條帶形狀,采一條留一條,使留下的的條帶煤柱足以支撐上覆巖層的重量,而地表只產(chǎn)生較小的移動(dòng)和變形。防水平安煤巖柱:在水體底界面至煤層開(kāi)采上限之間所留設(shè)的防水中的水潰入井下的煤和巖層塊段。平安煤巖柱:在煤層至水體底面垂直距離很近的條件下,必須在水體和煤層開(kāi)采上限之間留設(shè)一定垂深的巖層塊段和煤層。防塌煤巖柱:在松散粘土層和已經(jīng)疏干的松散含水層底界面與煤層開(kāi)采上限之間為防止泥砂塌入采空區(qū)而保存的煤和巖層塊段。

8、防砂煤巖柱:在松散弱含水底界面至煤層開(kāi)采上限之間為防止流沙潰入井下而保存的煤和巖層塊段。典型曲線法:是一種用無(wú)因次的典型曲線表示移動(dòng)盆地主斷面上的移動(dòng)和變形的方法。負(fù)指數(shù)函數(shù)法:使用負(fù)指數(shù)函數(shù)表示地表下沉剖面函數(shù)的方法。主要影響半徑:將x=+-r的地表點(diǎn)與煤壁相連,其連線與水平線之間所夾的銳角。半盆地長(zhǎng):最大下沉點(diǎn)至下沉盆地邊界的平距。類(lèi)比法:時(shí)把與本礦區(qū)煤田特征和開(kāi)采條件相似的礦區(qū)的參數(shù)作為本礦區(qū)的參數(shù)。垂直剖面法:作沿煤層走向和傾向的垂直剖面,在剖面圖上確定煤柱邊界寬度,并投影到平面圖上而得保護(hù)煤柱邊界的方法。垂線法:先作受保護(hù)面積邊界的垂線,利用公式計(jì)算垂線長(zhǎng)度,再在平面圖上量出垂線長(zhǎng)度

9、,從而確定保護(hù)煤柱邊界的方法。全柱開(kāi)采:就是在受保護(hù)對(duì)象的X圍內(nèi),有限制的進(jìn)展大面積全面開(kāi)采,并在煤柱內(nèi)部形成開(kāi)采邊界,以最大限度的減少開(kāi)采對(duì)受護(hù)建筑物的有害影響。協(xié)調(diào)開(kāi)采:利用兩個(gè)煤層同時(shí)開(kāi)采所產(chǎn)生的地表變形相互抵消的原理。地下水:賦存在地球巖石圈中,積聚在巖石空隙中的水。潛水位:潛水面上任意點(diǎn)的絕對(duì)標(biāo)高。承壓水:一般充滿與兩個(gè)隔水層之間并承受凈水壓力的水。臨界變形值:不需要維修能保證建筑物正常使用所允許的地表最大變形值稱(chēng)為臨界開(kāi)采面積: 地表到充分采動(dòng)時(shí)的采空區(qū)面積。半無(wú)限開(kāi)采:工作面煤壁一側(cè)的煤層未被采動(dòng),而另一側(cè)的煤層全部采空的開(kāi)采情況。填空 包含解釋1、巖層移動(dòng)的形式:彎曲、冒落、片

10、幫、底板隆起、滾動(dòng)、巖石沿層面滑移1彎曲巖體向下移動(dòng),不產(chǎn)生脫落。特點(diǎn):出現(xiàn)裂縫或斷裂,但保持層狀形式和連續(xù)性。2冒落巖體局部下落,向下移動(dòng)的現(xiàn)象。特點(diǎn):不在保持其原有的層狀性,巖體積增大。3片幫采空區(qū)邊界礦體在支撐壓力的作用下,一局部被擠向采空區(qū)的現(xiàn)象。4底板的隆起當(dāng)?shù)装褰擒洉r(shí),在礦體采出后,底板在垂直方向減壓,水平方向受壓,導(dǎo)致底板向采空區(qū)方向隆起的現(xiàn)象。5滾動(dòng)特點(diǎn):上山垮落巖石充填下山采空區(qū),因而上山移動(dòng)增加,下山移動(dòng)減少。6巖石沿層面滑移在開(kāi)采傾斜礦體時(shí),巖石在自重力的作用下,除產(chǎn)生沿層面法線方向的彎曲外,還會(huì)產(chǎn)生沿層面方向的移動(dòng)。特點(diǎn):巖層沿層面滑動(dòng),層間有錯(cuò)動(dòng)。2巖層三個(gè)移動(dòng)區(qū)特征

11、:充分采動(dòng)區(qū)減壓區(qū),最大彎曲區(qū),巖石壓縮區(qū)。1充分采動(dòng)區(qū)移動(dòng)特征是: 1下部巖體破碎成塊狀,上部巖體斷裂、離層、裂隙;2豎向方向受拉、橫向方向受壓,3層內(nèi)各點(diǎn)的移動(dòng)向量與煤層法線方向一致,在同一層內(nèi)的移動(dòng)向量彼此相等; 4移動(dòng)量最大。2巖石壓縮區(qū)支承壓力區(qū)特征:沿層面方向受拉、層面法線方向受壓。3最大彎曲區(qū)、特征:1在此X圍內(nèi)巖層向下彎曲的程度曲率最大。2在層內(nèi)產(chǎn)生沿層面方向的拉伸變形和壓縮變形。3.移動(dòng)穩(wěn)定后巖層內(nèi)的三帶:冒落帶,裂縫帶,彎曲帶。冒落帶垮落帶垮落帶是指由采礦引起的上覆巖層破裂并向采空區(qū)垮落的巖層X(jué)圍。.垮落帶內(nèi)巖層破壞特點(diǎn)是:1分帶性 2碎脹性,碎脹系數(shù)值恒大于1,一般在1.

12、51.80之間。3可壓縮性4垮落帶高度主要取決于采出厚度、上覆巖層的碎脹系數(shù)、巖性等,通常為采出厚度的35倍。薄煤層開(kāi)采時(shí)垮落高度較小,一般為采出厚度的1.7倍左右。頂板巖石堅(jiān)硬時(shí),垮落帶高度為采出厚度的56倍;頂板軟弱時(shí),垮落帶高度為采出厚度的24倍。實(shí)踐中可用下式近似估算垮落帶高度:h=m/(k-1)cos式中 h垮落帶高度;m采出礦層厚度;K巖石碎脹系數(shù);礦層傾角。5形態(tài),隨傾角不同而變化裂縫帶斷裂帶在采空區(qū)上覆巖層中產(chǎn)生裂縫、離層及斷裂,但仍保持層狀構(gòu)造的那局部巖層稱(chēng)為裂縫帶。特征:1巖體內(nèi)裂隙多,但仍保持層狀構(gòu)造2裂隙帶高度與巖性密切相關(guān):硬,高,軟,低冒落帶+裂縫帶=冒落裂縫帶導(dǎo)水

13、裂隙帶 軟弱巖石:912mm為開(kāi)采厚度;中硬巖石:1218m;堅(jiān)硬巖石:1828m。彎曲帶彎曲帶指的是裂縫帶之上直至地表的整個(gè)巖系。特點(diǎn):1保持整體性和層狀構(gòu)造,2移動(dòng)過(guò)程連續(xù)而有規(guī)律,不存在或極少存在離層裂縫。3在豎直面內(nèi),各局部的移動(dòng)值相差很小。4H彎H裂當(dāng)H大時(shí)三者的關(guān)系:從采空區(qū)往上:冒落帶裂縫帶彎曲帶 H小,m大時(shí),可能只有冒落帶和裂縫帶 條帶、充填開(kāi)采時(shí),無(wú)冒落帶或斷裂帶,只有彎曲帶4.巖層移動(dòng)典型圖示:近水平煤層層狀彎曲,傾斜煤層層狀彎曲并沿層面向下滑移,急傾斜煤層煤層底板發(fā)生移動(dòng)。 急傾斜煤層上盤(pán)巖層以懸彎曲形式移動(dòng)巖,層沿層面錯(cuò)動(dòng),巖層在露頭出形成臺(tái)階狀盆地5地表移動(dòng)和破壞的

14、形式:地表移動(dòng)盆地,裂縫及臺(tái)階,塌陷坑6靜態(tài)地表移動(dòng)盆地三個(gè)區(qū)域:移動(dòng)盆地中間區(qū)域,移動(dòng)盆地內(nèi)邊緣區(qū),移動(dòng)盆地外邊緣區(qū)。7移動(dòng)主斷面特征是在主斷面上地表移動(dòng)盆地的X圍最大;地表移動(dòng)的最充分移動(dòng)量最大。8移動(dòng)盆地內(nèi)移動(dòng)和變形的指標(biāo):下沉,傾斜,曲率,水平移動(dòng),水平變形1、下沉 地下水位低時(shí),均勻下沉對(duì)建筑物無(wú)影響 地下水位高時(shí),對(duì)建筑物有影響2、傾斜 1對(duì)高而底面積小的建筑物影響大 建筑物內(nèi)應(yīng)力重分布建筑物破壞、倒塌 2使排水系統(tǒng)坡度變化3使公路、鐵路坡度變化3、曲率 正曲率:頂部開(kāi)裂,裂縫上寬下窄,倒八字裂縫負(fù)曲率:底部開(kāi)裂,裂縫下寬上窄,正八字裂縫和水平裂縫4、地表水平變形 使建筑物根底受拉

15、或受壓5、建筑物臨界變形值對(duì)建筑物有影響的變形主要有:傾斜、曲率、水平變形根據(jù)長(zhǎng)期的觀測(cè)得到:i=3mm/m k=0.2mm/m2 =2mm/m 作為標(biāo)準(zhǔn),大于這些值,建筑物損害,小于這些值,建筑物不損害,因而稱(chēng)為臨界變形值。9觀測(cè)站類(lèi)型按觀測(cè)站設(shè)置地點(diǎn)不同可以分為:地表移動(dòng)觀測(cè)站,巖層內(nèi)部觀測(cè)站,專(zhuān)門(mén)觀測(cè)站。按時(shí)間長(zhǎng)短:普通觀測(cè)站與短期觀測(cè)站。按布網(wǎng)形式:網(wǎng)狀觀測(cè)站、剖面線狀觀測(cè)站。設(shè)計(jì)原那么:觀測(cè)線的位置應(yīng)設(shè)在主斷面上;觀測(cè)線的長(zhǎng)度一定要大于移動(dòng)X圍;設(shè)站地區(qū)在觀測(cè)期間不受鄰近開(kāi)采的影響;測(cè)點(diǎn)密度要適當(dāng),視開(kāi)采深度和設(shè)站目確實(shí)定密度;控制點(diǎn)要設(shè)在移動(dòng)X圍之外,不受開(kāi)采影響;設(shè)在移動(dòng)X圍內(nèi)的

16、觀測(cè)點(diǎn)與地表同步移動(dòng)。條帶開(kāi)采:將被開(kāi)采的煤層。地點(diǎn)選擇:依設(shè)站目的,從簡(jiǎn)單條件到復(fù)雜條件。設(shè)計(jì)方法:確定觀測(cè)站位置;觀測(cè)線長(zhǎng)度確實(shí)定;測(cè)點(diǎn)數(shù)目及密度。觀測(cè)工作:連接測(cè)量;全面觀測(cè);日常觀測(cè)工作只測(cè)水準(zhǔn) 地表移動(dòng)時(shí)間:在充分采動(dòng)或接近充分采動(dòng)的情況下,下沉值最大的地表點(diǎn)從移動(dòng)開(kāi)場(chǎng)到移動(dòng)穩(wěn)定所持續(xù)的時(shí)間,稱(chēng)為地表移動(dòng)持續(xù)時(shí)間用T表示。開(kāi)場(chǎng)階段:下沉量到達(dá)10MM的時(shí)刻,此時(shí)移動(dòng)開(kāi)場(chǎng)速度到達(dá)1.67MM/D;活潑階段:下沉速度大于1.67MM/D時(shí)的階段,危險(xiǎn)變形階段;衰退階段:下沉速度剛小于1.67MM/D時(shí)起至六個(gè)月內(nèi)下沉累計(jì)不超過(guò)30MM時(shí)止的階段。 10開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)的內(nèi)容:1地表移動(dòng)變形值

17、預(yù)計(jì) 2巖體內(nèi)部移動(dòng)變形值預(yù)計(jì)3建筑物移動(dòng)變形值預(yù)計(jì)4多工作面多煤層開(kāi)采時(shí)巖層和地表變形預(yù)計(jì) 11開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)方法的途徑:基于實(shí)測(cè)資料的經(jīng)歷方法;理論模擬法;影響函數(shù)法。 12. 開(kāi)采沉陷研究方法:模擬研究法,實(shí)測(cè)研究法 13.相似材料模擬方法的實(shí)質(zhì):根據(jù)相似原理,將礦山巖層以一定比例縮小,用相似材料做成模型,然后在模型中模擬煤層開(kāi)采,觀測(cè)模型上巖層的移動(dòng)和破壞的情況,根據(jù)模型上出現(xiàn)的情況分析,推測(cè)實(shí)地巖層所發(fā)生的情況。 14.兩系統(tǒng)相似,歸納起來(lái)根本上是三類(lèi):幾何相似。運(yùn)動(dòng)學(xué)相似。動(dòng)力學(xué)相似15.保護(hù)煤柱留設(shè)方法:垂直剖面法;垂線法;數(shù)字標(biāo)高投影法。 16.地表移動(dòng)和變形引起的建筑物裂縫:斜

18、裂縫,墻身頂部書(shū)香裂縫,窗臺(tái)墻上豎向裂縫,勒腳上豎向裂縫,窗間墻上水平裂縫,磚過(guò)梁上豎向裂縫。 17.正曲率引起倒八字裂縫,負(fù)曲率引起正八字裂縫 18.條帶開(kāi)采的類(lèi)型:走向條帶與傾斜條帶;冒落條采和充填條采;定采留比條采和變采留比條采 19.礦區(qū)水體大致分為:地表水和地下水 20.煤層傾角對(duì)覆巖破壞的影響:水平煤層及緩傾斜;開(kāi)采傾斜煤層;開(kāi)采急傾斜煤層 21.解決水體下采煤?jiǎn)栴}措施:采礦措施,建筑構(gòu)造措施 22.水體處理措施:疏降水體;處理水體補(bǔ)給來(lái)源 23.建筑下采煤防護(hù)措施:采礦措施,建筑構(gòu)造措施 24.地表移動(dòng)和破壞形式:地表移動(dòng)盆地、裂縫及臺(tái)階、塌陷坑。 25.開(kāi)采空間周?chē)鷰r層的移動(dòng)形

19、式:彎曲、巖層的垮落冒落、煤的擠出片幫、巖石沿層面的滑移、垮落巖石的下滑或滾動(dòng)、底板巖層的隆起。三、簡(jiǎn)答題1.什么是開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì),其目的是什么.P1161對(duì)一個(gè)方案進(jìn)展的開(kāi)采,在開(kāi)采進(jìn)展以前,根據(jù)其地質(zhì)采礦條件和選用的預(yù)計(jì)函數(shù)、參數(shù),預(yù)先計(jì)算出受此開(kāi)采影響的巖層和或地表的移動(dòng)和變形工作,稱(chēng)為開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)。2開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)對(duì)開(kāi)采沉陷理論的研究和生產(chǎn)實(shí)踐都有重要意義。在理論研究生的作用在于,利用預(yù)計(jì)的結(jié)果可以定量地研究受開(kāi)采影響的巖層與地表移動(dòng)在時(shí)間上和空間上的分布規(guī)律。對(duì)指導(dǎo)建筑物下、鐵路下、水體下的開(kāi)采實(shí)踐具有重要的作用。2.巖層移動(dòng)穩(wěn)定后,覆巖采入影響分為哪幾個(gè)帶.各影響帶的主要特征是什么.P

20、25P271冒落帶:隨著煤層的開(kāi)采,其直接頂板在自重力的作用下,發(fā)生法向彎曲,當(dāng)巖層內(nèi)部的拉應(yīng)力超過(guò)巖石的抗拉強(qiáng)度時(shí),便產(chǎn)生斷裂、破碎成塊而垮落,冒落巖塊大小不一,無(wú)規(guī)那么地堆積在采空區(qū)內(nèi);冒落巖石具有一定的碎脹性, 冒落巖塊間空隙較大,連通性好,有利于水、砂、泥土通過(guò)。冒落巖石的體積大于冒落前的原巖體積;冒落巖石具有可壓縮性;冒落帶的高度主要取決于采出厚度和上覆巖石的碎脹系數(shù),通常為采出厚度的35倍。實(shí)踐中可用下式近似估算冒落帶高度:h=m/(k-1)cos。2裂隙或稱(chēng)斷裂帶:該帶內(nèi)巖層產(chǎn)生較大的彎曲、變形及破壞,其破壞特征是,裂縫帶內(nèi)巖層不僅發(fā)生垂直于層理面的裂縫或斷裂,而且產(chǎn)生順層理面的

21、離層裂縫。3彎曲又稱(chēng)整體移動(dòng)帶:彎曲帶內(nèi)巖層在自重力的作用下產(chǎn)生層面法向彎曲,在水平方向處于雙向受壓縮狀態(tài),因而其壓實(shí)程度較好,一般情況下具有隔水性,特別是當(dāng)巖性較軟時(shí),隔水性能更好,成為水下開(kāi)采時(shí)的良好保護(hù)層,當(dāng)透水的松散層在彎曲帶內(nèi)就不能起到這種作用;彎曲帶內(nèi)巖層的移動(dòng)過(guò)程是連續(xù)而有規(guī)律的,并保持其整體性和層狀構(gòu)造,不存在或極少存在離層裂縫。在豎直面內(nèi),各局部的移動(dòng)值相差很小;彎曲帶內(nèi)的高度主要受開(kāi)采深度的影響。3.影響地表移動(dòng)盆地分布規(guī)律的地質(zhì)采礦因素有哪些.(P95-P104)覆巖力學(xué)性質(zhì)、巖層層位的影響;松散層對(duì)地表移動(dòng)特征的影響;煤層傾角的影響;開(kāi)采厚度與開(kāi)采深度的影響;采區(qū)尺寸大

22、小的影響;重復(fù)采動(dòng)的影響;采煤方法及頂板管理方法的影響。4.采礦引起開(kāi)采空間周?chē)鷰r層移動(dòng)的主要形式有哪些.每種移動(dòng)形式具備的條件是什么.P23-P241彎曲:當(dāng)?shù)叵旅簩硬沙龊?,上覆巖層中的各個(gè)分層,從直接頂板開(kāi)場(chǎng)沿層理面的法線方向,依次向采區(qū)方向彎曲,直到地表。2巖層的垮落或稱(chēng)冒落:采區(qū)煤層采出后,直接頂板巖層彎曲而產(chǎn)生拉伸變形,拉伸變形超過(guò)巖石的允許抗拉強(qiáng)度。3煤的擠出又稱(chēng)片幫:煤層采出后,采空區(qū)頂板巖層內(nèi)出現(xiàn)懸空,其壓力便轉(zhuǎn)移到煤壁或煤柱上,增加煤壁承受的壓力,形成增壓區(qū),并且煤壁上有附加荷載的作用。4巖石沿層面的滑移:傾斜煤層中,巖石的自重力方向與巖層的層理面不垂直。5垮落巖石的下滑或滾

23、動(dòng):煤層采出后,采空區(qū)為冒落巖塊所填充。當(dāng)煤層傾角較大,而且開(kāi)采是自上而下順序進(jìn)展,下山局部煤層繼續(xù)開(kāi)采而形成新的采空區(qū)。6底板巖層的隆起:煤層地板巖石很軟且傾角較大,在煤層采出后,底板在垂直方向減壓,水平方向受壓。地表移動(dòng)盆地劃分的三個(gè)邊界:移動(dòng)盆地的最外邊界、危險(xiǎn)移動(dòng)邊界、裂縫邊界。水平煤層開(kāi)采時(shí)地表到達(dá)充分采動(dòng)時(shí)地表移動(dòng)盆地特征:1移動(dòng)盆地位于采空區(qū)正上方,以采空區(qū)中央對(duì)稱(chēng),盆地中心與采空區(qū)中心水平投影點(diǎn)一致。2移動(dòng)盆地的之平底位于采空區(qū)中央上方3拐點(diǎn)位于開(kāi)采邊界正上方或偏向采空區(qū)一側(cè)一段距離。和超充分采動(dòng)相比,盆地內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)中性區(qū)域,只有一個(gè)位于采空區(qū)中心正上方的最大下沉點(diǎn)。傾斜煤層非

24、充分采動(dòng)時(shí),地表移動(dòng)盆地的特征:1移動(dòng)盆地不與采空區(qū)中央對(duì)稱(chēng),工作面上山方向盆地比下山方向陡,開(kāi)采影響X圍小,整個(gè)盆地偏向下山方向2最大下沉點(diǎn)偏向下山方向3移動(dòng)盆地在走向方向上對(duì)稱(chēng)于傾斜中心線4上山方向盆地拐點(diǎn)偏向采空區(qū)內(nèi)側(cè),下山方向盆地拐點(diǎn)偏向采空區(qū)外側(cè)。地表移動(dòng)盆地主斷面及特征:通過(guò)地表移動(dòng)盆地最大下沉點(diǎn)所作的沿煤層走向和傾向的垂直斷面稱(chēng)為地表移動(dòng)盆地主斷面。非充分采動(dòng)只有一個(gè)主斷面,超充分采動(dòng)有無(wú)數(shù)個(gè)主斷面;0時(shí),主斷面過(guò)采空區(qū)中央,0時(shí),傾斜主斷面過(guò)采空區(qū)中央,走向主斷面偏向下山方向 特征:1在主斷面上地表移動(dòng)盆地的X圍最大;2在主斷面上地表移動(dòng)量最大;3在主斷面上,不存在垂直于主斷面

25、方向的水平移動(dòng)。地表移動(dòng)盆地內(nèi)移動(dòng)和變形的指標(biāo):下沉、傾斜、曲率、水平移動(dòng)、水平變形、扭曲、剪切變形。臨界值的定義、大小和作用:建筑物不需要維修、仍能保持正常使用所允許的地表最大下沉值,成為臨界變形值。磚木構(gòu)造建筑物的一組臨界變形值為:傾斜,曲率,水平變形。用這個(gè)指標(biāo)可以圈定危險(xiǎn)移動(dòng)邊界,在圈定的X圍以外,為地表移動(dòng)和變形對(duì)建筑物不產(chǎn)生明顯損害的地帶,在圈定的X圍以內(nèi),為地表移動(dòng)和變形對(duì)建筑物將產(chǎn)生有害影響的地帶。繪圖并簡(jiǎn)述水平煤層非充分或充分采動(dòng)采動(dòng)時(shí)主斷面內(nèi)的地表下沉、傾斜、曲率、水平移動(dòng)和水平變形曲線的分布規(guī)律:1、非充分采動(dòng)1下沉曲線:特征點(diǎn):盆地邊界點(diǎn)A、B,下沉值;最大下沉點(diǎn)O,位

26、于采空區(qū)正上方;拐點(diǎn)E,地表下沉曲線上凹凸變化點(diǎn),一般位于采空區(qū)邊界上方并略偏向采空區(qū)一側(cè),其偏移距稱(chēng)為拐點(diǎn)偏距,拐點(diǎn)處下沉不等于最大下沉值的一半。下沉曲線在地表最大下沉點(diǎn)O處下沉值最大,自盆地中心至盆地邊緣下沉值逐漸減小。2傾斜曲線 盆地邊界點(diǎn)至拐點(diǎn)間傾斜漸增,拐點(diǎn)至最大下沉點(diǎn)間的傾斜漸減,在最大下沉點(diǎn)處傾斜為零。在拐點(diǎn)處傾斜最大,有兩個(gè)方向相反的最大傾斜。3曲率曲線 曲率曲線有三個(gè)極值,兩個(gè)相等的正極值和一個(gè)負(fù)極值正極值位于邊界點(diǎn)和拐點(diǎn)之間,負(fù)極值位于最大下沉點(diǎn)處。4水平移動(dòng)曲線 移動(dòng)盆地內(nèi)各點(diǎn)水平移動(dòng)方向都指向盆地中心。盆地邊界點(diǎn)至拐點(diǎn)間的水平移動(dòng)漸增,拐點(diǎn)至最大下沉點(diǎn)間水平移動(dòng)漸減,最

27、大下沉點(diǎn)水平移動(dòng)為零;在拐點(diǎn)處的水平移動(dòng)最大,有兩個(gè)方向相反的最大水平移動(dòng)。5水平變形曲線 有三個(gè)極值,兩個(gè)正極值最大拉伸值和一個(gè)負(fù)極值最大壓縮值位于最大下沉點(diǎn)處;盆地邊界點(diǎn)和拐點(diǎn)處水平變形為零;盆地邊緣區(qū)為拉伸區(qū),盆地中部為壓縮區(qū)。2、充分采動(dòng)與非充分采動(dòng)相比,1傾斜、水平移動(dòng)曲線沒(méi)有明顯變化;2)最大下沉值已到達(dá)該地質(zhì)采礦條件下的最大值;3)采空區(qū)中央、K均為0,出現(xiàn)了兩個(gè)最大負(fù)曲率值和兩個(gè)最大壓縮變形值;4拐點(diǎn)處下沉為最大下沉之半。設(shè)置變形縫的作用:設(shè)置變形縫就是將建筑物自屋頂至根底分成假設(shè)干個(gè)彼此互不相連,長(zhǎng)度較小,剛度較好,自成變形體系的獨(dú)立單體,這樣一來(lái),可以減小地基反力分布不均勻

28、對(duì)建筑物的影響,提高建筑物適應(yīng)地表變形的能力,減少作用于建筑物的附加應(yīng)力。相似材料混合物必須滿足以下要求:1材料的某些力學(xué)性質(zhì)與巖石相似2在模擬過(guò)程中材料的力學(xué)性能比擬穩(wěn)定3改變材料配比可使材料的力學(xué)性質(zhì)變動(dòng)X圍較大4便于制作模型,凝固時(shí)間短5原料來(lái)源廣泛,本錢(qián)低廉鐵路下采煤本身的特點(diǎn):1鐵路是延伸性的建筑物,相互之間聯(lián)系密切2以惡露可以在不中斷鐵路氤氳的條件下,用起道,拔道,調(diào)整軌縫串軌等一系列維修方法最大限度地消除線路的移動(dòng)和變形3線路突然的局部的陷落,對(duì)列車(chē)的危害極大4鐵路線路是在承受列車(chē)的動(dòng)荷載作用下工作的。開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)方法分類(lèi):1、途徑:基于實(shí)測(cè)資料的經(jīng)歷方法;影響函數(shù)法;理論模型法

29、連續(xù)與非連續(xù)介質(zhì)模型2、預(yù)計(jì)手段:解析法;圖解法;電子計(jì)算機(jī)法3、采用的函數(shù):剖面函數(shù)、影響函數(shù)建筑物裂縫類(lèi)型:斜裂縫、墻身頂部豎向裂縫、窗臺(tái)墻上豎向裂縫、勒角上豎向裂縫、窗間墻上水平裂縫、磚過(guò)梁上豎向裂縫建筑物防護(hù)措施:1、采礦措施:全柱開(kāi)采、擇優(yōu)開(kāi)采、協(xié)調(diào)開(kāi)采、連續(xù)開(kāi)采、充填法開(kāi)采、條帶法開(kāi)采2、建筑構(gòu)造措施:變形縫、鋼拉桿、鋼筋混凝土圈梁、根底聯(lián)系梁、鋼筋混凝土錨固板、堵砌門(mén)窗洞、變形補(bǔ)償溝導(dǎo)水裂縫帶及其按巖層開(kāi)裂程度分區(qū):采空區(qū)上方的冒落帶和裂縫帶都是透水的,為了適應(yīng)水體下采煤的需要,把它們合稱(chēng)為導(dǎo)水裂縫帶。分為四區(qū):冒落性破壞區(qū)、嚴(yán)重開(kāi)裂去、一般開(kāi)裂去和微小開(kāi)裂區(qū)。鐵路下采煤技術(shù)措施

30、:地面線路維修措施:加寬路基,保證路基穩(wěn)定性;起道,消除下沉、傾斜、曲率的影響;撥道,消除橫向水平移動(dòng);串軌,消除縱向水平移動(dòng)。平安開(kāi)采措施:減小地表下沉值、防止地表突然下沉、合理布置采空區(qū)線路位于下沉盆地主斷面上,并與工作面推進(jìn)方向平行;不要留設(shè)孤立的殘存煤柱。地表塌陷區(qū)造地復(fù)田方法:利用煤矸石造地復(fù)田,利用電廠粉煤灰造地復(fù)田,利用湖泥、河泥造地復(fù)田。塌陷區(qū)綜合治理:造地復(fù)田、塌陷區(qū)疏干、平整土地、挖深墊淺、開(kāi)展水產(chǎn)和養(yǎng)殖業(yè)。地表移動(dòng)盆地主斷面的特征:1,在主斷面上地表移動(dòng)盆地的X圍最大;2,在主斷面上地表移動(dòng)最充分,移動(dòng)量最大。水平煤層開(kāi)采時(shí)地表到達(dá)充分采動(dòng)的地表移動(dòng)盆地,特征:1,地表移

31、動(dòng)盆地位于采空區(qū)的正上方。2,地表移動(dòng)盆地的形狀與采空區(qū)對(duì)稱(chēng)。3,移動(dòng)盆地內(nèi)外邊緣區(qū)的分界點(diǎn),大致位于采空區(qū)邊界的正上方或略有偏移。在水平煤層開(kāi)采的條件下,非充分采動(dòng)和剛到達(dá)充分采動(dòng)的地表移動(dòng)盆地的特征,和超充分采動(dòng)的移動(dòng)盆地特征相似,所不同的是移動(dòng)盆地內(nèi)不出現(xiàn)中性區(qū)域,只有一個(gè)最大下沉點(diǎn),而且最大下城點(diǎn)位于采空區(qū)中心的正上方。傾斜煤層開(kāi)采,地表未到達(dá)充分采動(dòng)時(shí),地表移動(dòng)盆地的特征:1,在傾斜方向上,移動(dòng)盆地的中心偏向采空區(qū)的下山方向,和采空區(qū)中心不重合。2,移動(dòng)盆地與采空區(qū)的相對(duì)位置,在走向方向上對(duì)稱(chēng)于傾斜中心線,而在傾斜方向上不對(duì)稱(chēng),煤層傾角越大,這種不對(duì)稱(chēng)性越加明顯。3,移動(dòng)盆地的上山方

32、面較陡,移動(dòng)X圍較小,下山方面較緩,移動(dòng)X圍較大。傾斜煤層充分采動(dòng)時(shí),移動(dòng)盆地出現(xiàn)平底,充分采動(dòng)區(qū)內(nèi)的移動(dòng)和變形特點(diǎn)與水平煤層充分采動(dòng)區(qū)內(nèi)相似。急傾斜煤層開(kāi)采時(shí),地表移動(dòng)盆地的特征:1,地表移動(dòng)盆地形狀的不對(duì)稱(chēng)性更加明顯。2,最大下沉值不是出現(xiàn)在采空區(qū)中心正上方,而是大致位于采區(qū)下邊界上方。3,地表的最大水平移動(dòng)值大于最大下沉值。急傾斜煤層開(kāi)采時(shí),不出現(xiàn)充分采動(dòng)的情況。觀測(cè)站設(shè)計(jì)包括編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和繪制設(shè)計(jì)圖兩局部動(dòng)作。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū):1,建立觀測(cè)站的目的和任務(wù),2,設(shè)站地區(qū)的地形,地物及地質(zhì)采礦條件,3,觀測(cè)站設(shè)計(jì)時(shí)所用的開(kāi)采沉陷參數(shù),4,觀測(cè)線的位置及長(zhǎng)度確實(shí)定,測(cè)點(diǎn)及控制點(diǎn)的數(shù)目。位置及其編

33、號(hào),5,工作測(cè)點(diǎn)和控制點(diǎn)的構(gòu)造及其埋設(shè)方法,6,觀測(cè)內(nèi)容及所用儀器,與礦區(qū)控制網(wǎng)的連測(cè)方法,精度要求,連測(cè)的起始數(shù)據(jù),定期觀測(cè)的時(shí)間,方法及精度要求,有關(guān)地表采動(dòng)影響的測(cè)定,編錄方法,7,經(jīng)費(fèi)估算,8,觀測(cè)成果的整理方法與分析步驟,所要獲得的成果。 繪制設(shè)計(jì)圖:1,設(shè)站地區(qū)的地形,地物,地質(zhì)構(gòu)造,巖層柱狀,煤層產(chǎn)狀等,2,已有的和新設(shè)計(jì)的采取巷道,3,現(xiàn)有的和新設(shè)計(jì)的保護(hù)煤柱輪廓,4,觀測(cè)線的平面位置,沿觀測(cè)線的斷面圖。斷面圖上應(yīng)表示出工作測(cè)點(diǎn),控制點(diǎn)的位置及編號(hào),巖層柱狀,地質(zhì)構(gòu)造,煤層產(chǎn)狀,開(kāi)采位置等。地表移動(dòng)觀測(cè)的根本內(nèi)容是:在采動(dòng)過(guò)程中,定期地,重復(fù)地測(cè)定觀測(cè)線上各測(cè)點(diǎn)在不同時(shí)期內(nèi)空間

34、位置的變化。 地表移動(dòng)觀測(cè)站的觀測(cè)工作可分為:觀測(cè)站的連接測(cè)量,全面觀測(cè),單獨(dú)進(jìn)展的水準(zhǔn)測(cè)量,地表破壞的測(cè)定和編錄。 在觀測(cè)點(diǎn)埋好1015天,點(diǎn)位固結(jié)之后,在觀測(cè)站地區(qū)被采動(dòng)之前,為了確定觀測(cè)站與開(kāi)采工作面之間的相互關(guān)系,首先應(yīng)在觀測(cè)站的某一個(gè)控制點(diǎn)與礦區(qū)控制網(wǎng)之間進(jìn)展測(cè)量,以確定這個(gè)控制點(diǎn)的平面位置和高程,然后再根據(jù)它來(lái)測(cè)定其余的控制點(diǎn)和動(dòng)作測(cè)點(diǎn)的平面位置。這項(xiàng)工作稱(chēng)為觀測(cè)站的連測(cè)。高程連測(cè)就是在礦區(qū)水準(zhǔn)基點(diǎn)至觀測(cè)站附近的水準(zhǔn)點(diǎn)之間進(jìn)展水準(zhǔn)測(cè)量,再由水準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)定觀測(cè)站控制點(diǎn)的高程。 全面觀測(cè)的內(nèi)容:測(cè)定各測(cè)點(diǎn)的平面位置和高程,各測(cè)點(diǎn)間的距離,各測(cè)點(diǎn)偏離觀測(cè)線方向的距離,記錄地表原有的破壞狀況,

35、并作出素描。鉆孔觀測(cè):就是在采動(dòng)影響X圍內(nèi),從地面或井下巷道中,向巖層內(nèi)部打鉆孔,并在鉆孔內(nèi)不同水平上設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)展觀測(cè)。各測(cè)點(diǎn)偏離觀測(cè)線方向的距離稱(chēng)為支距。鉆孔伸長(zhǎng)儀:SONDEX沉降系統(tǒng),測(cè)管,感應(yīng)環(huán),基準(zhǔn)架。鉆孔測(cè)斜儀:傳感器,RPP數(shù)據(jù)記錄打印處理器,電纜,測(cè)管。地表沉陷規(guī)律是指地下開(kāi)采引起的地表移動(dòng)和變形的大小,空間分布形態(tài)及其與地質(zhì)采礦條件的關(guān)系。拐點(diǎn)是指在移動(dòng)盆地主斷面上下沉曲線凹凸的分界點(diǎn)。水平煤層或沿煤層走向主斷面非充分采動(dòng)時(shí)主斷面內(nèi)地表移動(dòng)和變形分布規(guī)律:判別:水平煤層開(kāi)采時(shí)的采動(dòng)程度可用走向充分采動(dòng)角3來(lái)判別。當(dāng)用3角作的兩直線交于巖層內(nèi)部而未及地表時(shí),此時(shí)地表為非充分采

36、動(dòng)。1, 下沉曲線:在地表最大下沉點(diǎn)o處下沉值最大,自盆地中心至盆地邊緣下沉值逐漸減小,在盆地邊界點(diǎn)A,B處下沉值為0。2, 傾斜曲線:盆地邊界點(diǎn)至拐點(diǎn)間傾斜漸增,拐點(diǎn)至最大下沉點(diǎn)間傾斜漸減,在最大下沉點(diǎn)處傾斜為零。在拐點(diǎn)處傾斜最大,有兩個(gè)方向相反的最大傾斜。3, 曲率曲線:1,曲率曲線有三個(gè)極值,兩個(gè)相等的正極值和一個(gè)負(fù)極值,正極值稱(chēng)最大正曲率,位于邊界點(diǎn)和拐點(diǎn)之間,負(fù)極值稱(chēng)最大負(fù)曲率,位于最大下沉點(diǎn)處,2,盆地邊界點(diǎn)和拐點(diǎn)處曲率為零,3,盆地邊緣區(qū)為正曲率區(qū),盆地中部為負(fù)曲率區(qū)4, 水平移動(dòng)曲線:盆地邊界點(diǎn)至拐點(diǎn)間水平移動(dòng)漸增,拐點(diǎn)至最大下沉點(diǎn)間水平移動(dòng)漸減,最大下沉點(diǎn)處水平移動(dòng)為零,在拐

37、點(diǎn)處水平移動(dòng)最大,有兩個(gè)方向相反的最大水平移動(dòng)。5, 水平變形曲線:1,水平變形曲線有三個(gè)極值,兩個(gè)相等的正極值和一個(gè)負(fù)極值,正極值稱(chēng)為最大拉伸值,位于邊界點(diǎn)與拐點(diǎn)之間,負(fù)極值稱(chēng)為最大壓縮值,位于最大下沉點(diǎn)處,2,盆地邊界點(diǎn)和拐點(diǎn)處水平變形為零,3,盆地邊緣區(qū)為拉伸區(qū),盆地中部為壓縮區(qū)。水平煤層或沿煤層走向主斷面充分采動(dòng)時(shí)主斷面內(nèi)移動(dòng)和變形分布規(guī)律:地表剛到達(dá)充分采動(dòng)時(shí)和非充分采動(dòng)時(shí)相比,它們的不同之處在于:1,下沉曲線上最大下沉點(diǎn)o的最大下沉值已到達(dá)該地質(zhì)采礦條件下之最大值,即充分采動(dòng)條件下的地表最大下沉值W0,2,傾斜,水平移動(dòng)曲線沒(méi)有明顯變化,3,在最大下沉點(diǎn)o處,水平變形和曲率變形值均

38、等于零,在盆地中心區(qū)域出現(xiàn)兩個(gè)最大負(fù)曲率及兩個(gè)最大壓縮變形值,位于拐點(diǎn)和o點(diǎn)之間。水平煤層或走向主斷面超充分采動(dòng)時(shí)主斷面內(nèi)移動(dòng)和變形分布規(guī)律:地表到達(dá)超充分采動(dòng)時(shí)和非充分采動(dòng)時(shí)相比,不同之處在于:1,下沉曲線中部平底上各點(diǎn)下沉值相等,并到達(dá)該采礦地質(zhì)條件下的最大值,2,在平底局部?jī)?nèi),傾斜,曲率,水平變形均為零或接近于零,各種變形主要分布在采空去邊界上方附近,3,最大傾斜和最大水平移動(dòng)位于拐點(diǎn)處,最大正曲率,最大拉伸變形位于拐點(diǎn)和盆地邊界點(diǎn)之間,最大負(fù)曲率,最大壓縮變形位于拐點(diǎn)和最大下沉點(diǎn)o之間。當(dāng)?shù)乇淼竭_(dá)充分采動(dòng)后,在地表下沉速度曲線上,最大下沉速度總是滯后于回采工作面一個(gè)固定距離,此固定距離

39、稱(chēng)為最大下沉速度滯后距,用L表示。這種現(xiàn)象稱(chēng)為最大下沉速度滯后現(xiàn)象。地表移動(dòng)持續(xù)時(shí)間或移動(dòng)過(guò)程總時(shí)間,是指在充分采動(dòng)或接近充分采動(dòng)的情況下,下沉值最大的地表點(diǎn)從移動(dòng)開(kāi)場(chǎng)到移動(dòng)穩(wěn)定所持續(xù)的時(shí)間。地表移動(dòng)盆地內(nèi)任意點(diǎn)的移動(dòng)和變形預(yù)計(jì)計(jì)算方法可分為解析法和圖解法。解析法的優(yōu)點(diǎn)是,便于分析移動(dòng)變形之間的關(guān)系,便于應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)展預(yù)計(jì),其缺點(diǎn)是,在沒(méi)有電子計(jì)算機(jī)而用人工計(jì)算時(shí),計(jì)算復(fù)雜,工作量較大。圖解法的優(yōu)點(diǎn)是,能夠預(yù)計(jì)任意形狀工作面開(kāi)采引起的地表移動(dòng)和變形,比擬形象,比擬直觀,缺點(diǎn)是,繪制和使用積分格網(wǎng)都較為麻煩,預(yù)計(jì)的誤差也比解析法大。典型曲線法是用無(wú)因次的典型曲線表示移動(dòng)盆地主斷面上的移動(dòng)和變

40、形曲線的一種方法。巖體內(nèi)部的移動(dòng)和變形預(yù)計(jì)方法:概率積分法,威布爾分布法,積分格網(wǎng)法。相似材料模擬法中的相似三定理:1,相似第一定理相似正定理:“相似的現(xiàn)象,其相似指標(biāo)等于1或“相似的現(xiàn)象,其相似準(zhǔn)數(shù)的數(shù)值組同。2,相似第二定理定理。3,相似第三定理相似逆定理:對(duì)于同一類(lèi)物理現(xiàn)象,如果單值條件相似,而且由單值條件組成的相似準(zhǔn)數(shù)的數(shù)值相等,那么現(xiàn)象相似。立井的五類(lèi),其保護(hù)煤柱一般用垂直剖面法圈定:一,深度大于和等于400m的主副井:保護(hù)煤柱以邊界角圈定。二,深度小于400m的主副井及各類(lèi)風(fēng)井,注砂井:保護(hù)煤柱以移動(dòng)角圈定。三,穿過(guò)急傾斜煤層及其頂,底板的立井:在煤層傾斜剖面上以角下盤(pán)移動(dòng)角圈定保

41、護(hù)煤柱的下山方向邊界,在煤層走向方向上以角圈定保護(hù)煤柱的邊界。四,穿過(guò)有滑移危險(xiǎn)的軟弱巖層,軟煤層及高角度斷層的立井除按前三類(lèi)規(guī)定留設(shè)保護(hù)煤柱外,還應(yīng)假設(shè)防滑煤柱。五,為了防止山地發(fā)生滑坡引起井筒破壞,一般應(yīng)在井筒所在斜坡的上下坡兩側(cè)加大煤柱尺寸。地下采礦對(duì)地面影響主要有垂直方向的移動(dòng)和變形下沉,傾斜,曲率,扭曲,水平方向的移動(dòng)和變形水平移動(dòng),拉伸和壓縮變形以及地表平面內(nèi)的剪應(yīng)變?nèi)?lèi)。建筑物下采煤的防護(hù)措施主要為兩方面:一方面在井下采取采礦措施,目的是盡量減少建筑物所在地表的移動(dòng)和變形值,另一方面對(duì)建筑物采取構(gòu)造保護(hù)措施,以增加建筑物承受地表變形的能力。建筑物下采煤的采礦防護(hù)措施:一,全柱開(kāi)采

42、;二,擇優(yōu)開(kāi)采;三,協(xié)調(diào)開(kāi)采;四,連續(xù)開(kāi); 五,適當(dāng)安排工作面與建筑物長(zhǎng)軸的關(guān)系;六,對(duì)稱(chēng)背向開(kāi)采;七,干凈回采,不殘留煤柱;八,充填法開(kāi)采;九,條帶法開(kāi)采。全柱開(kāi)采就是在整個(gè)城市,工廠,村莊,車(chē)站,線路,井筒煤柱X圍內(nèi),有限制地進(jìn)展大面積全面開(kāi)采,并在煤柱內(nèi)不形成開(kāi)采邊界,以最大限度地減少開(kāi)采對(duì)受護(hù)建筑物的有害影響。全柱開(kāi)采包括:1,長(zhǎng)工作面開(kāi)采就是利用長(zhǎng)工作面形成的地表下沉盆地中央?yún)^(qū)穩(wěn)定后變形值很小的特點(diǎn),使建筑物位于穩(wěn)定后地表下沉盆地的中央?yún)^(qū)。2,間歇開(kāi)采就是在煤柱內(nèi)一次只允許回采一個(gè)煤層。協(xié)調(diào)開(kāi)采就是利用兩個(gè)煤層或分層同時(shí)開(kāi)采所產(chǎn)生的地表變形互相抵消的原理,來(lái)到達(dá)減少開(kāi)采對(duì)地表的影響。

43、采動(dòng)區(qū)內(nèi)抗變形建筑物設(shè)計(jì)原那么:1,地表變形時(shí)產(chǎn)生各種荷載的起因;2,采動(dòng)區(qū)內(nèi)抗變形建筑物對(duì)地基土的特殊要求;3,應(yīng)采取建筑物保護(hù)措施和采礦保護(hù)措施;4,構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)剛性原那么或柔性原那么的應(yīng)用。覆巖破壞規(guī)律,在研究水體下采煤?jiǎn)栴}時(shí)主要就是指導(dǎo)水裂縫帶的分布形態(tài)和最大高度。水體下開(kāi)采的技術(shù)措施:1,分層間歇開(kāi)采;2,填充開(kāi)采;3,分區(qū)開(kāi)采;4,其他措施。覆巖破壞觀測(cè),包括冒落帶高度和形態(tài)及導(dǎo)水裂縫帶高度和形態(tài)的觀測(cè)。鉆孔沖洗液法,就是在采空去上方地表布置一定數(shù)量的觀測(cè)鉆孔,在鉆孔鉆進(jìn)過(guò)程中,測(cè)定沖洗液的漏失量和鉆孔水位的變化,記錄各種異常現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)綜合分析確定導(dǎo)水裂縫帶和冒落帶的形態(tài)及高度。柱外開(kāi)采引起井筒的偏移和破壞的原因:1,用移動(dòng)角留設(shè)井筒煤柱的片面性;2,上山三角區(qū)對(duì)立井的影響;3,軟弱面對(duì)立井的影響;4,柱外開(kāi)采引起的覆巖變形對(duì)井筒的影響。立井煤柱回采的3個(gè)階段:一,準(zhǔn)備階段:將穿過(guò)開(kāi)采煤層的一段井壁截去,代之以可縮性木垛,是井壁不出現(xiàn)應(yīng)力集中。二,先期回采:回采井筒附近的小方塊煤柱,是井壁形成不超過(guò)井壁材料抗拉極限的初

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