最大曲率值:
Kcm=1.52 Wcm/r ²(×10-3
•m-1)
最大水平移动值:
Ucm=b
•Wcm(mm)b 为水平移动系数
最大水平变形值:
εcm=1.52
•b•Wcm/r(mm•m-1)
其中,
q、b、r 相关参数由下式具体确定:
①下沉系数的确定:q=0.5×(0.9+P) P=∑mimi/∑mi
式中,
mi 为覆岩 i 分层的法线厚度(m);mi 为覆岩 i 分层的岩石评价系数;P 为覆岩
综合评价系数。
②水平移动系数的确定:b=bc×(1+0.086α) α 为煤层倾角(°);bc =0.3。
③影响半径的确定:r=H/tanβH 为开采边界处的深度(m);tanβ=1.92―2.40。
3.2 预测结果
根据上述各参数,由于煤层产状变化不大,其沉陷系数变化较小,按极值计算方法确
定各开采煤层在各开采盘区的地表下沉、移动与变形值的大小。
需要说明的是,井田内各煤层组开采的时间间隔较长,各煤层组开采产生的倾斜变形、
曲率、水平移动和水平变形值一般情况下不会在同一时间内叠加,沉陷值是随着时间的延续
而叠加的。因此在沉陷评价过程中不仅只考虑各煤层单独产生的影响。
同时还考虑各煤层组
开采产生的倾斜变形、曲率、水平移动和水平变形值的叠加影响。全井田煤层开采后的地表移
动变形是考虑各煤层组开采产生的沉陷值叠加影响的。
3.3 地表沉陷影响范围预测结果
地表沉陷的影响范围受煤层厚度、上覆岩层的厚度、岩性、移动角和边界角等因素的影响。
根据本井田的地质特征及开采条件,结合国内同类矿井的经验参数,本矿井煤层开采引起
的地表沉陷影响范围预测结果为
80m
―100m。
3.4 地表移动延续时间和最大下沉速度预测
①地表移动延续时间:T=t1+t2+t3
其中,
t1 为移动初始期的时间;t2 为移动活跃期的时间;t3 为移动衰退期的时间。
在无实测资料的情况下
, 地表移动的延续时间(T)可根据下式计算:
T=2.5H(d)其中,H 为工作面平均采深(m)。
根据上述公式,
通过综合计算求得煤层开采后地表移动延续的时间随煤层的埋深和岩
层特性及开采工艺而不同,本井田各煤层开采后其地表移动延续的时间因埋深差异大而变
幅范围也大,土地复垦将随着煤层开采活动一直延续,煤矿的服务年限为
40.9a,井田后期
煤层埋藏仍然较深,采煤沉陷区地表变形持续时间将为
2.05a。
②地表最大下沉速度 V0=K•Wcm•C/H
式
V0 中为下沉速度(mm
•d�1);K 为系数;Wcm 为最大下沉值(mm);C 为工作
面推进速度(
m
•d�1);H 为平均开采深度(m)。
通过计算,井田煤层开采后地表下沉速度范围为
5.9
―60.4 mm•d�1。绘制地表移动变
形极值表得出最大下沉值为
4.17m。
煤开采地表移动变形极值表
序号
指标 单位 极值
1 W mm 4172
2 Ux mm 1400,
―1378
3 Uy mm 1320,
―1056
4 Ix mm
•m-1 51,27,―47.98
5 Iy mm
•m-1 49.5,―37.1
6 εx mm
•m-1 22.12,―21.21
7 εy mm
•m-1 20.6, ―21.1