采空区的计算方法的案例 ^`&?"yj<z
根据某煤矿资料,建设用地区周围可采煤层为3号、15号煤层。3号煤层埋藏深度在500m左右,煤层平均厚5.71m;15号煤层埋藏深度在585m左右,煤层平均厚2.70m。胡底煤矿目前属基建时期,下一步将对3号、15号煤层进行开采。依据国家煤炭工业局2000年5月26日颁发的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中的经验公式,预测煤层开采后,地表最大移动、变形和倾斜值如下: n2#Yw}7^,o
最大下沉值:W max=mη挠漀猀α Q-:IE
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最大曲率值:Kmax=±1.52Wmax/r2 w6 x{<d
最大倾斜值:Imax=W max/r s/"?P/R
最大水平移动值:Umax=b圠洀愀砀
UFLN/
最大水平变形值:εmax=±1.52b圠洀愀砀/r Pfv| K;3i
式中:η-下沉系数,取0.8;m-采空区厚度(m),分别取5.71、2.70m;b-水平移动系数,一般取0.25-0.35,本次取0.25;α-煤层倾角,取8°;r-主要影响半径(m),可按下式计算:r =H/tanβ;H-开采深度(m),取平均开采深度500、585m;β-影响角,取70°。 4tb y N
煤层采空后地表最大变形值表 表3 +9[/> JM
煤层编号 开采深度 R jbU=D:|
(m) W max dmkd.aP4
(mm) Kmax #r ;;d(
(mm/m2) Imax ,py:e>+^t
(mm/m) Umax k]<E1 c/
(mm) εmax Ym WVb
(mm/m) U0Y;*_>4
3号 500 181.99 4523.54 0.21 24.86 1130.89 9.45 8.'[>VzBL
15号 585 212.92 2138.98 0.07 10.05 534.74 3.82 ! 9U
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⑴采空塌陷、地裂缝防治措施:建设用地范围内下伏煤层尚未开采。未来矿山开采应根据国家煤炭工业局2000年5月26日颁发的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》对该本工程留设足够的保护煤柱。严禁进入维护带范围内进行采煤活动。根据采煤规程有关规定,松散层移动角采用45°,基岩移动角采用70°计算其移动带宽度,基本原理见图5。 wCwJ#-z.=
建设用地内的松散层厚度(H2)约为35m,3号煤层以上基岩厚度(H1)约为465m,15号煤层以上基岩厚度约为550m。α1=65°,α2=45°,则移动带宽度按下式计算: !7KSNwGu
h=h1+h2=H1/tgα1+H2/tgα2 MzY~-74aF
经计算3号煤层移动带宽度204.0m,15号煤层移动带宽度235.0m。村庄围护带取10m,则3号煤保护煤柱宽度214.0m,15号煤保护煤柱宽度245.0m。 W_ =
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图5 保护煤柱计算示意图 *<[Nvk^