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2020年第10期
2020-10-22
310

上湾矿高强度开采地表裂缝发育规律实测研究

  • 作者:

    戴华阳
    罗景程
    郭俊廷
    阎跃观
    张旺
    朱元昊
  • 关键词:

    ​高强度开采
    地表裂缝
    分布规律
    实测
  • 作者单位:

    中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院
    煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室

摘要

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摘要:

神东矿区上湾矿1-2煤层倾角小、厚度大、埋藏较浅、赋存稳定,采用宽工作面大采高综采技术,高强度开采对地表环境的影响也更加剧烈,为了掌握该矿地表裂缝发育规律,对12401工作面推进过程中切眼侧1 km范围观测区进行了地表裂缝实测研究。设计了地表裂缝分区分方向观测方案,采用手持GPS测量裂缝轨迹、钢尺测量裂缝宽度、铁钎测量裂缝深度。历时3个月,获得了回采工作面开切眼侧观测区的2303条裂缝的分布信息。研究结果表明:①分析确定了本矿地质采矿条件地表裂缝的拉伸、压缩、台阶、塌陷4种类型及其分区分布情况。②得出了地表裂缝的周期性发育规律和集中于采空区范围的分布规律,确定了裂缝分布主要参数。测得裂缝间距约10m,裂缝最大宽度0.7m,最大深度4~10m,最大长度298m,最大台阶高度0.45 m,切眼侧走向裂缝角76.0°,上山裂缝角86.0°,下山裂缝角84.7°。③在工作面沿走向推进过程中,地表周期性产生与推进方向垂直分布的主裂缝,经历“产生—扩展—收缩—稳定”约14d的发育过程,主裂缝宽度大于50mm,平均间距129m,相对于推进位置滞后角79.8°~87.1°。通过对上湾矿12401工作面开采地表裂缝的实测研究,为科学评价该矿地质采矿条件下地表采动损伤状况提供了依据。




  • 钻孔R113柱状
  • 112401工作面井上下对照
  • 主裂缝LF1089稳定后不同位置的照片
  • 第5组两条主裂缝宽度的变化过程
  • 地表主裂缝分组分布
  • 第5组主裂缝照片
  • 上湾煤矿地表裂缝的4种类型
  • 12401开切眼侧地表裂缝分布
  • 地表裂缝“分区分方向”观测方案
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