强采动地表双向主断面动态运移及特征边界反演

• Published in: 中国矿业 Vol. 32; no. 11; pp. 187 - 196
• Main Authors: 刘小庆, 黄强, 池明波, 魏世荣, 张帅
• Format: Magazine Article
• Language: Chinese
• Published: 煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室,北京 100011 01.11.2023; 国能神东煤炭集团,陕西 榆林 719315%长沙矿山研究院有限责任公司,湖南 长沙 410012%中国安全生产科学研究院,北京 100020%太原理工大学,山西 太原 030024
• Subjects: 动态下沉; dynamic sinking; 开采沉陷; strong mining; bidirectional main section; 双向主断面; 特征边界反演; 强采动; mining subsidence; characteristics boundary inversion
• ISSN: 1004-4051
• DOI: 10.12075/j.issn.1004-4051.20230471

TD823; 煤炭井下开采引发的地表沉陷导致地表建筑物产生不同程度的损害,准确刻画地表移动变形特征是井下保护煤柱留设以及采动损害评价的重要依据.基于采动地表沉陷的现场实测数据及理论分析,研究了大柳塔矿井大采高条件下采动地表双向主断面运移规律,对地表沉陷特征边界进行了反演.研究结果表明:倾向主断面方向的最大下沉值为-3 589 mm,倾斜正值的最大值为 50.4 mm/m,曲率正值的最大值为 1.18 m-1,位于 574.976 m处,曲率负值的最小值为-1.4 m-1,位于 524.936 m处.随着工作面逐渐向前推进,走向主断面采动地表下沉曲线呈现出典型的动态演化特征,地表下沉曲线由V型转变为U型,最大下沉值为-3 959 mm,倾斜正值的最大值为55.7 mm/m,位于700.013 m处,曲率正值最大值为1.59 m-1,位于700.013 m处.地表下沉系数为 0.61,水平移动系数为 0.32,主要影响半径为 71.1 m,主要影响角正切为2.88,超前影响角为 53°,最大下沉速度滞后角为 70°.通过实测及反演地表移动与变形的真实情况,为大柳塔矿井地表沉陷规律的研究和岩移参数的求取奠定基础,也为类似地质条件下采动地表监测与特征边界反演提供了重要基础数据.