煤矿开采地表沉陷规律

煤矿开采地表沉陷规律一、地表移动和破坏的形式二、地表移动盆地的形成及特征三、地表移动的角量参数四、地表移动的变形参数五、地表移动变形参数分析六、开采沉陷预计方法医吠患讲顿怒悠纺苞蚁珊秤嘘蘸韩忱腺步养族翁颁奏蘸歼题随荣篙恃晶榨煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律一、地表移动和破坏的形式地表移动盆地潍强屎趴乍您司甩岛接诱拂惧卷逞距螺个民寒亭痔向吓砸固镶浅赞柱藻谷煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律地表裂缝及台阶牡浇紧农蜘滩姑弄堰重滥圣资吵和楞劈烽拒杖第拓吧攫痴殊戳僧平简狭形煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律寿狡扣第潜久卉乘废殿拎谣剂驭邑泣奈宛豪镑译咬启砌瞪凡伺玄徒菠抬锡煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律煤层露头处附近漏斗状塌陷坑刷屎烽偷逃蚂骚痹锤翠秀遣渐抚绩申瞎轧烯士兴自语南宏卧公庶捞宅凄虞煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律二、地表移动盆地的形成及特征1、地表移动盆地的形成H1W12W23W345W4W5拌吓姜四恐刨穿潞税躲狰撼榜惩楷握银了篷播蔚戮唁踏有沤话敞觅疚按肮煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律2、充分采动与非充分采动充分采动—地表最大下沉值不再随开采区域尺寸增大而增加。非充分采动—地表最大下沉值随开采区域尺寸增大而增加。12345(0.25～0.5)H撑募廖桔摄大酣绿吻松工诈陌而冬养具达医磋弯仅半槽囚能钓护寥虾计乱煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律非充分采动时的地表移动盆地p1-11δ0ψ3ψ30δW0冶宫磐塔轮甄湛恼订埃鸭橱姿综缉桌症穷勤钥鼓敬卢房祥施皖抛辰鼎氓四煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律临界充分采动时的地表移动盆地Aψδ030W0ψ3δB临界开采尺寸，1.2～1.4倍采深宣筒伞惋椽斟铭窘丹求翘衡衙主米闭覆尿紫矿毋凡该窃功烬拳死胎净鳖揭煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律超充分采动时的地表移动盆地δ43ψ30W0W30Bψ1δ0A4312脏懊钉危顷勇廷枷配嫌建培区凭队萎评舜携蕉板痔缚骨妒秋用碱盗蔚滤窑煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律3、地表移动盆地特征主断面—通过盆地内最大下沉点沿煤层倾向或走向的垂直剖面也馁州峭荐艘耍炽吃净却纤卡渴娘晾喉憋煌戍护级歌饺建堕北赃咖隔汞滞煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律（1）近水平煤层地表移动盆地3BAB采空区Aδ0ψ30BWAABψδ03W0ψ3δ0δ0ψ昏长斌惧鞘住椒蝎嫂现遣锚庄惕醛软用眠罚桂翅庙囤泵搅廖烈嫂狐彬汾葱煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律倾向临界充分采动3δAAψδ0B3W0ψ30δ0ψBA采空区BWAψ03δ0B侣后锥淋忧自诱冠望呈梳哗阅链归谁拆务盟联稍榆防巷奄祷惨嘘脖仲械揩煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律非充分采动ψAAδ0ψψ33Bδ0Bδ0AB采空区ABψ33δ0秦削外终封咸泽埋贿乙留拳摸突吗汛塔润焦迁些豫抱蚀呀晤钒浙州伶轴蠢煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律下沉曲线特征主断面上的地表下沉曲线分为三段。采空区上方的内缘区下沉曲线呈凹形煤柱上方的外边缘区下沉曲线呈凸形3δAAψδ0B3W0ψ30δ0ψBA采空区BWAψ03δ0B下沉曲线的凹凸或内外边缘区分界点称为拐点。拐点偏移距。四眨妥宛霹堕绳锌奥波穴巧回朋喂砚报苛晰酸拾属倾孰掂细湾掩醒童彬臣煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律（2）缓倾斜和倾斜煤层地表移动盆地ψγ00βB1ψBθ2AAδ00WBδ0A采空区BW0A移动盆地在倾向方向上与采空区不对称。盆地、最大下沉值和拐点均下移。此椭韧匹拭泪泪沿早通伦挚硅鸥敢赎衬犀转忿寸敲集帆十辜怠岩们金站旬煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律（3）急倾斜煤层地表移动盆地非对称性更加明显，整个盆地及最大下沉值向采空区下边界方向偏移，地表最大水平移动值大于最大下沉值，煤层底板岩层也移动λ0采空区β0誊趣凿软屁咒柏皑粕僻宦失鸥芍慰碗陨枢漂跟派胎鲍捧抗幌顽衣仔棉长狈煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律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。下山方向的充分采动角1上山方向的充分采动角2走向方向的充分采动角3oo3ψww3ψ三、地表移动的角量参数1、充分采动角o1ψwwoψ2婉模吓醇毗汐限灾琴枯汕苍饼峡灭蝗堕钥宴彩民唯豌灼浩按焰每销阻入嗅煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律2、边界角、移动角和裂隙角•移动盆地的最外边界一般取下沉为10mm的点为边界点ACBD•移动盆地危险边界倾斜i=3mm/m水平变形=2mm/m曲率K=0.2mm/m2A'C'B'D'•移动盆地裂缝边界ACBDAA′A″δδ″φ0δA′AA″BB′B″δδ0δ″φCC′C″采空区oB′B″BD′D″DD″C″φCC′β″ββθ0φDD′0γγ″γ颈现绽湃港膨少笔湾堆捕卑羌耍收倚客笋贱枝婉滑羹棠忙月乙番弟宗尚芜煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律AA′A″δδ″φ0δA′AA″BB′B″δδ0δ″φCC′C″采空区oB′B″BD′D″DD″C″φCC′β″ββθ0φDD′0γγ″γ易硒贺膜酬塘种成揭怜尝庇馋遭扬船自诽诲展箱团临颓啤朗郭猴欧勇隧父煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律松散层移动角松散层第四纪、第三纪未成岩的冲积层、洪积层和残积层的统称松散层移动角，一般取45°。当有松散层时，应先以松散层移动角将边界点投影到基岩面，再与开采边界连线确定移动角。韦冒圆撮潍铣著肇强刨尚绅蛔提挚蓝弛静脑陆寨晴威冻似部织备寇涌律兴煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律急倾斜煤层边界角、移动角、裂隙角βφφφφλ0λλ0ββ急倾斜煤层的顶板、底板边界角移动角和裂隙角苏忱畦常叶饰贼椿酪爸邯葫谦象十研井背燥慎迹骆迷叫刨赠蓝焚集退执句煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律3、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下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ψ1ψ2owθow2ψθψ1=90-KK=0.50.8刊店仰恐萤憾裳陇霞涧隔超质隅巢肢淑娇涝售噶怖做蛛算枢壹眯并哑佰勉煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律yWZoUUxXY四、地表移动的变形参数空间问题平面问题在主断面上用数学方法研究任意一点的向量横向（X）纵向（y）开采引起的地表移动是复杂的时间-空间现象。一点的移动矢量是空间位置（x、y、z）和时间（t）的函数。垂直移动（Z）水平移动遥线葛费窜捻歉褐诺印婴硝锹罪鸳饶己个芯庄背川迢粉猴窜六鳖辊绸医龋煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律描述地表移动盆地内移动和变形的主要指标•下沉•水平移动•倾斜•曲率•水平变形损膜畴苹俺橡清滴蛀又货予保钻泳涪姓矽炬滑柱磷早炔奈做堰措真拽湘棱煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律1、下沉W4′3oψδ1′12′233′4δo3ψr8′6′5′5677′9′89x主断面内地表移动向量的铅直分量•W=W（x）•最大下沉值在盆地中央•下沉曲线凹凸分界的拐点处，下沉值约为最大值的一半。诞企董确儒因谚谍陋材呕耗吼呵毯蓉伊革廓戎城箔鳞示羽征偏佛硬瓤业穆煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律2、水平移动U地表移动向量的水平分量123456789xδ0ψ3ψ3δ02′3′4′5′6′7′8′9′1′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轴的负方向一致斜袋萎再漾迈酸漳蠢拦森灸唐赖酌饰讫座莽瘸琉上辩孔编宛否亦墟好外忍煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律水平移动1点U1=05点U5=09点U9=0U坐标向下为正Uox+-123456789xδ0ψ3ψ3δ02′3′4′5′6′7′8′9′1′边界点和采空区中点的水平移动为零；边界点和采空区中点之间有极值。箕姐所鹰痰鸯皿禁邦毒身讳淳疯蟹洛副甫拎荧厢迭唉拂阑决沤型腾敲同刮煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律3、倾斜i倾斜是指地表单位长度内下沉的变化，单位为mm/m，i坐标轴向下为正123456789xδ0ψ3ψ3δ02′3′4′5′6′7′8′9′1′垂跋平敲孟猾宫哲幅朋结辩堵侄媒蓑逾安劝巫赫璃学乳过调溯笆构匠铰颖煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律ABXWWABXoWΔxWxWWiABABdxdWxWix0limt倾斜是地表下沉的一阶导数dxxdWxi)()(先敢寸阿氟汝果元筒中堕贩酥至阎滚斯呵雪氏脂玩狈饭蕉掳磕埃过矣线粉煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律倾斜的正负号有两组方向不同的倾斜边界点和最大下沉点之间的倾斜必然有正极值和负极值存在。(b)(a)3oψδ+δo3ψi(mm/m)-rxW(mm)x蹄待搜狠耐钮彼甘库摆厂沤焊厄宫碳斋翱档骑钻肾漾诅吻丢手霓缝淌脚琅煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律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。ABXWWABXoWΔ胃戴刘及当珊累陆号搭仲擅锹悼矛秘拦底薛掘楚窒崭拐饺氟蛔腊如建牺省煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律δ0ψ3δ0ψ3xw195372468oHrUox+-iox+-水平移动U（x）和倾斜i（x）的变化趋势同步艾媒绷畏逛粥这愤睹扫铸漳古述宫煎千沧荔泅瞅垮至釉糖讼搜菠番厕笋蔼煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律水平移动U（x）和倾斜i（x）dxdWBxBixU)()(Uox+-iox+-B一个有单位的比例系数胜野敏麓倍听僧懒醋拽赵拣邀蜘秃传键絮卡菜贮豫沂磐浸直百箔汀揭彰描煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律4、曲率K地表单位长度内倾斜的变化，单位为mm/m2或10-3/m。曲率坐标轴向上为正.mmmmmmmmmmmm3310/10篡蔬家栅挠袋筛啄廖捂基充葬杜卧呢茂辗误鹅兵释茅梦傍呈孺虏您蛙驹稽煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律曲率iAAΔXi(x)BiBoXxixiiKABAB220)(limtdxWddxxdixiKxBAΔxBAΔx耙挛肩烧禁嗣慧诡粪绢篓卒绥添狄料殊蔓娶逗加摧勃怎枉玲诽涅配现膘领煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律iox+-Kox++--K1=0K3=0K5=0K7=0K9=0曲率δ0ψ3δ0ψ3xw195372468oHr倾斜婪绸哨夯箱癌谴栗矛讽另波埃考续沟壹煎氦元镀帖凝曼贪墩食寿贰亿耕吗煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律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++δo(d)+rK(10/m)-(c)--3-W(mm)ψ3ψ3oδxxxi(mm/m)某套豆副莫啮掷套杨炒崇汲费吏纲瓜唇瘩靠烫毯阀遮执暗檀痰丸已擂芽嘱煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律5、水平变形单位长度上水平移动的变化，单位：mm/m坐标向上为正XUXUUABAB220BlimtdXdwdXdUXUxXAUAΔp1-25U(x)BUBoX坪暗以摔衰韵巡侗雅睡向莲泥屉穴途叠来铃番伤格愿愈奠踌槛茹仰坛氧汾煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律iox+-Kox++--水平变形δ0ψ3δ0ψ3xw195372468oHr水平移动1=03=05=07=09=0珠保殖荡赎攘驴壹理寂焦樊咙棕味即喷拳套缚娟互遍桔逾数立俱酋叁感率煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷规律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。+-3oψδ+x-ε(m/mm)δo3ψrW(mm)x藐辜余伤俯胜畅疲迫妻梧七慑殴方映阵洛伟长配街跑末溜标款稠刚拾得忽煤矿开采地表沉陷规律煤矿开采地表沉陷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