地表移動與變形參數(shù)分析一、最大下沉值

1、充分采動的地表最大下沉值煤層開采后，頂板直接頂最大下沉mcos

地表最大下沉

mcos

W0=

mcos

—地表下沉系數(shù)m—采高；

—煤層傾角m

=f（頂板管理方法，巖性，采動次數(shù)，采深，采出率）上覆巖層巖性與

巖性堅(jiān)硬中硬軟弱下沉系數(shù)

0.27

0.540.55

0.850.86

1.00部分煤礦實(shí)測的地表下沉系數(shù)變化范圍

采空區(qū)處理方法與

采空區(qū)處理方法下沉系數(shù)

全部垮落法0.4

0.95帶狀充填法(外來材料)0.55

0.70干式全部充填法(外來材料)0.4

0.50風(fēng)力充填法0.30

0.40水砂充填法0.06

0.20采空區(qū)處理方法與

礦區(qū)下沉系數(shù)

淮南0.7峰峰0.8本溪0.7阜新0.65-0.70鶴崗0.65-0.7平頂山0.65-0.77棗莊0.59-0.7注:全部垮落法不同礦區(qū)地表下沉系數(shù)

巖性和采動次數(shù)綜合評價系數(shù)P

=0.5(0.9+P)（

全部垮落法條件）mi—i分層法線厚度m；Qi—i分層巖層評價系數(shù)。分層巖性評價系數(shù)巖性單向抗壓強(qiáng)度（MPa）巖石名稱初次采動Q0重復(fù)采動Q1Q2堅(jiān)硬60不硬的花崗巖0.10.30.6中硬4030普通砂巖、鐵礦石砂質(zhì)頁巖、片狀砂巖0.40.80.70.90.951.0巖層愈堅(jiān)硬，Qi愈小，

愈小同樣巖層，采動次數(shù)愈多,Qi愈大，

愈大采深和采出率對的影響采深小,

較大局H（m）

平頂山局80

140140

2000.770.65棗莊局

100

1000.70.59采出率大，

大2、非充分采動條件下地表最大下沉值

W0=

mcos

確定

的方法確定

的方法1l0/lc或L0/Lc0.10.20.30.40.5

/

0.000.480.640.770.85l0/lc或L0/Lc0.60.70.80.91.0

/

0.940.970.980.991.00開采充分程度(l0/lc)或(L0/Lc)與(

/

)的關(guān)系

確定

的方法2確定

的方法2Lθ為開采區(qū)域長度或?qū)挾劝撮_采影響傳播角θ0向地面的投影長度

H0為平均采深

二、主要影響半徑和主要影響角

（開采影響范圍）

主要影響半徑x=

r處的地表移動和變形xW（x）i（x）K（x）-r0.0062W00.0432i00.178K0r0.9938W00.0432i0-0.178K0主要影響角主要影響角：開采邊界點(diǎn)與主要影響半徑邊界點(diǎn)的連線與水平線所夾的銳角（與下山方向巖層移動角含義不同）

r，影響范圍變小r

影響范圍變大主要影響角正切tg

取值tg

常見值為1.3~2.5，一般為2大小主要決定于上覆巖層的巖性，巖層堅(jiān)硬時，tg

較小，巖層軟弱時，tg

較大。一般情況下，堅(jiān)硬巖層的tg

為1.2~1.91，中硬巖層為1.92~2.4，軟弱巖層為2.41~3.54。U0=bW0三、水平移動系數(shù)U(x)=Bi(x)水平移動系數(shù)水平煤層一般b=0.3，變化范圍大致在0.2

0.4傾斜煤層bαbα=b(1+0.0086α)四、拐點(diǎn)偏移距拐點(diǎn)偏移距：過地表下沉曲線拐點(diǎn)在地表水平線上的投影點(diǎn)，按開采影響傳播角作直線與煤層相交，該交點(diǎn)與采空區(qū)邊界沿煤層方向的距離水平煤層或沿煤層走向方向剖面，則為水平距離

拐點(diǎn)偏移距下沉曲線的拐點(diǎn)特征：下沉值為最大下沉值的一半，傾斜和水平移動值最大，曲率值和水平變形值為零

充分采動條件下拐點(diǎn)移動距堅(jiān)硬S堅(jiān)硬=0.029H中硬S中硬=0.177H軟弱S軟弱=0.358H

走向主斷面為平均采深，下山一側(cè)為下山邊界采深上山一側(cè)為上山邊界采深五、開采影響傳播角

隨傾角增大而減小，以45o為極限，而后隨傾角增大而增大α

45o時，

0=90o-0.68αα

45o時，

0=28.8o+0.68α舉例某工作面開采,傾向已達(dá)充分采動,走向長度已足夠長,可認(rèn)為是半無限開采,走向主斷面處開采深度H=310m,采厚m=2mm=1.45m,煤層傾角

=12

,覆巖中硬,全部垮落法管理頂板,已知經(jīng)驗(yàn)值

=0.76，tg

=2.2，S0=0.1H，b=0.36預(yù)計沿地表移動盆地走向斷面上的最大移動和變形值.S0=0.1H=0.1

310=31(m)W0=m

cos

=1.45

1000

0.76

cos12

=1078mm六地表移動速度和持續(xù)時間巖層移動變形—在空間時間劇烈程度—下沉速度反映地表設(shè)測點(diǎn)AA．地表移動速度和持續(xù)時間地表下沉速度變化規(guī)律

W(mm)V(mm/d)Ⅰ開(初）始階段10＜1.7Ⅱ活躍階段85%W0＞1.7Ⅲ衰減階段＜30(6個月）速度變化規(guī)律小大小最大下沉速度在工作面后方活躍階段對建筑物危害最大，也稱為變形危險期巖性愈軟、采深愈小、采厚愈大、推進(jìn)愈快，地表下沉速度愈大頂板管理方法礦區(qū)地表移動延續(xù)時間（月）總時間開始階段活躍階段衰退階段

垮落法棗莊8152焦作8152開灤191108阜新132.563充填法新汶29

551

1010

1818

27阜新55102025部分充填法北票172.55.59棗莊8.51