摘要：根據袁莊礦遺留下來的地表巖移觀測資料進行分析，驗證淮北礦區普遍使用的地表巖移參數。以便更加準確的預計井下采掘活動對地面的影響范圍，進而對袁莊礦區地面村莊保護煤柱的留設提出合理建議。以達到即要保證有效保護地面村莊又要盡可能的少留煤柱，多回收煤炭資源。
　　關鍵字：巖移觀測；地表塌陷；保護煤柱
　　
　　伴隨煤礦的生產，地表的塌陷成為必然。而由地面塌陷其引起的村莊搬遷、經濟補償及環境治理等各項問題都與煤礦生產經營密切相關。因此，為了更好的為煤礦生產經營和礦區地面規劃建設服務，搞好礦區地表巖移觀測及影響范圍預計是非常有必要的。
　　1、概述（論文格式）
　　袁莊煤礦自1959年投產之今，已連續生產52年，主采煤層31煤層回采接近尾聲，采場委縮。地面村莊搬遷滯后，已嚴重影響生產接替。Ⅳ3128工作面布置好后，就因地面牛眠村搬遷工作滯后，導致該工作面回采150m后，提前收作，打亂原有接替計劃，造成生產被動，接替緊張。同時，隨著32煤、4煤及6煤的開采，地表受重復采動影響，塌陷程度將有所增加。同時，部分已治理塌陷區又將面臨再次沉降。為了準確設立各種地面建筑的保護煤柱，即要保證安全，又要盡可能的少留煤柱。為了更好的為煤礦生產經營和地面建設規劃服務，對礦區地表巖移觀測及采掘活動影響范圍進行預計勢在必行。
　　2、袁莊礦地表巖移觀測
　　2.1地表巖移的形成
　　煤礦生產以采出天然賦存的煤炭資源為最終目的。袁莊煤礦以立井方式開采，采掘作業均在井下進行。隨著生產的進行，煤炭被采出，在采空區周圍的巖層中會發生一系列較為復雜的移動和變形。根據采礦的需要，將上覆移動穩定后的巖層大致分為冒落帶、裂隙帶（或斷裂）帶，彎曲帶（或整體移動帶）。其中彎曲帶具有如下特點：
　　⑴彎曲帶內巖層在自重力作用下產生層面法向彎曲，在水平方向上處于雙向
　　受壓縮狀態，壓實程度較好。
　　⑵彎曲帶內巖層的移動過程是連續而有規律的，并保持其整體性和層狀結構，不存在或極少存在離層裂縫。在豎直面內，各部分的移動值相差很小。
　　⑶彎曲帶的高度主要受開采深度的影響。當采深很大時，裂隙帶不會達到地表，地表的移動和變形相對比較平緩。有時地表也會產生一些由于拉伸引起的裂縫，但這些裂縫均上大下小，到一定深度自行閉合消失。
　　當采空區面積擴大到一定范圍后，巖層移動發展到地表，地表從原有標高向下沉降，即所謂的地面沉降或地面塌陷。地表移動的過程中，改變了地表原有的形態，引起了高低、坡度及水平位置的變化。因此，對于影響范圍內的道路、管路、河渠、建筑物、生態環境等都帶來了不同程度的影響。
　　2.2地表巖移觀測及資料分析
　　袁莊礦區，井田地勢平坦，無基巖出露，全區均被第四系覆蓋，沖擊層厚度29.8～66.8m，平均厚度44.2m。地表標高+32m～+36.4m。袁莊礦多年來以回采主采煤層31煤層為主，31煤層全區可采，煤層穩定，平均煤厚2m。袁莊礦區井田范圍大，無大型地質構造，且采深和采厚的比值較大，除個別邊緣塊段外，全礦區范圍內，采深和采厚比值均大于30，故袁莊礦區，地表移動和變形在空間和時間上，是連續、漸變的，具有明顯的規律性。袁莊礦區第四系松散層主要為粘土、粘土質砂及礫石層，各地厚度不一。松散層塑性小，當地表拉伸變形值達2~3mm/m時，地表就會產生裂隙。
　　表1：
　　水平 標高(M) 采深(m) 采厚(m) 采深/采厚
　　Ⅰ -17～-150 53～186 2 27~93
　　Ⅱ -150～-290 186～326 2 93~163
　　Ⅲ -290～-450 326～486 2 163~243
　　Ⅳ -450～-620 486～656 2 243~328
　　
　　袁莊礦Ⅲ3193工作面于1993.7月收作，為觀測該工作面回采引起的地表巖移，袁莊礦特請當時淮北礦務局地質勘探隊對你該處進行觀測。1992年1月對立觀測站，并進行第一次觀測，隨后每月觀測一次，觀測結果如表2：
　　此次觀測，不足之處在于，僅觀測了觀測點的標高值變化，未觀測測點平面位移值。
　　1、根據此次觀測數據，繪制觀測剖面圖及各點沉降剖面圖（圖1）。
　　2、根據觀測剖面，確定地表移動盆地的最外邊界。這個邊界由通常是由儀器觀測確定，考慮到儀器觀測誤差，取下沉量10mm的點為邊界點，由此確定下沉邊界。
　　3、根據觀測剖面，確定移動盆地的危險移動邊界。在實際生產中，具有實際指導意義的為移動盆地的危險移動邊界。移動邊界是以盆地的地表移動與變形對建筑物有無危害劃分的邊界。目前，我國采用的一組臨界變形值是：I＝3mm/m，ε＝2mm/m，k＝0.2mm/m2，這一組臨界變形值是以普通磚瓦結構的建筑作為測試對像獲得的參數。
　　目前我礦在計算地表塌陷預計時，所取各參數如下：
　　基巖移動角β＝75°－0.7α
　　γ＝75°(袁莊礦煤層為緩傾或中傾為層，忽略α影響)
　　松散層移動角φ＝45°
　　從實測巖移剖面來看，按此參數計算結果，保險系數偏大。可以用于指導安全生產。
　　4、確定袁莊礦區的最大下沉角。所謂的最大下沉角θ，就是在傾斜主斷面上，由采空區的中點和地表移動盆地的最大下沉點的連線與水平線之間在煤層下山方向一側夾角。θ值的大小，與煤層上覆巖層巖性及煤層傾角大小有關，其中上覆巖層巖性為主要控制因素。在傾斜和緩傾斜煤層條件下，θ值隨煤層傾角的增大而減小。一般可用下式表示：
　　θ＝90°－kα
　　其中，k—與巖性有關的系數
　　根據此次觀測的主剖面，最大下沉角約78°,大于76.5°,既
　　θ>90°－0.6α，
　　θ≈90°－0.55α，
　　k∈(0.5~0.6)
　　由次可知，袁莊礦區上覆巖層屬于軟弱巖層，這于袁莊礦區綜合地質情況相吻合。因此，其它與地表巖性相關的參數，在無實測資料的情況下，可以按照軟弱巖性取經驗參數。

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