礦山開采沉陷學(xué)知識點(diǎn)整理-文庫吧
2025-06-13 20:35 本頁面
【正文】 范圍最大；（2）在主斷面上地表移動最充分，移動量最大；（3）在主斷面上，不存在垂直于主斷面方向的水平移動。10：最大下沉角所謂最大下沉角，就是在傾斜主斷面上，由采空區(qū)的中點(diǎn)和地表移動盆地的最大下沉點(diǎn) （在基巖面上的投影）的連線與水平線之間在煤層下山方向一側(cè)的夾角，以θ表示最大下沉角θ ，一般是通過實(shí)地觀測求得，大量實(shí)測資料表明，最大下沉角除與巖性有關(guān)外，還與煤層傾角有關(guān)。在傾斜或緩傾斜煤層條件下，θ值隨煤層傾角的增大而減小。一般用下式表示：θ = 90176。－ kа 式中k——與巖性有關(guān)的系數(shù)； а——煤層的傾角。最大下沉角θ ，也可按下列公式近似計(jì)算：當(dāng) а 45 176。 時, θ = 90176。－ а當(dāng) а 45176。時, θ = 90176。－ (～)а10：移動盆地主斷面內(nèi)的移動變形分析下沉地表點(diǎn)的沉降叫下沉，用w表示，是地表移動向量的垂直分量。以本次與首次觀測點(diǎn)的標(biāo)高差表示,即wn=Hn0Hnm式中wn──地表點(diǎn)的下沉（mm）；Hn0、Hnm──表示地表n點(diǎn)首次和m次觀測時的高程（mm）正值表示測點(diǎn)下沉，負(fù)值表示測點(diǎn)上升，它反映了一個點(diǎn)不同時間在垂直方向的變化量。 水平移動地表下沉盆地中某點(diǎn)沿某一水平方向的位移叫水平移動，用u表示。以本次與首次測得的從該點(diǎn)至控制點(diǎn)水平距離差表示，即un=LnmLn0式中un──地表n點(diǎn)的水平移動，mm； Ln0、Lnm──分別表示首次和m次觀測時地表n點(diǎn)到觀測線控制點(diǎn)R間的水平距離，mm。 水平移動正負(fù)號的規(guī)定是：在傾斜斷面上，指向煤層上山方向的為正值，指向煤層下山方向的為負(fù)值；在走向斷面上，指向右方向的移動為正，左方向的移動為負(fù)。傾斜地表傾斜是指相鄰兩點(diǎn)在豎直方向的下沉差與其水平距離的比值，它反映了地表移動盆地沿某一方向的坡度，通常以i表示。即式中imn──為m、n兩點(diǎn)的平均傾斜變形，mm/m傾斜實(shí)際是兩點(diǎn)間的平均斜率。傾斜的正負(fù)號規(guī)定為：在傾斜斷面上，指向上山方向的為正，指向下山方向的為負(fù)。在走向斷面上，指向右方向的為正，逆向走向方向的為負(fù)。曲率地表曲率是兩相鄰線段的傾斜差與兩線段中點(diǎn)間的水平距離的比值，它反映了觀測線斷面上的彎曲程度。由下式計(jì)算：曲率有正負(fù)之分，地表下沉曲線上凸為正，下凹為負(fù)。為了使用方便，曲率變形有時以曲率半徑R表示，即：水平變形地表水平變形是指相鄰兩點(diǎn)的水平移動差與兩點(diǎn)間水平距離的比值，通常用ε表示。由下式計(jì)算 水平變形代表了線段的拉伸和壓縮，正值表示拉伸變形，負(fù)值表示壓縮變形。11：臨界變形值臨界變形值：建筑物不需要維修、仍能保持正常使用所允許的地表最大變形值。i=3mm/m，ε=2mm/m，k=地表下沉和水平移動的影響地表大面積、平緩、均勻的下沉和水平移動對建筑物的影響很小，一般不會引起建筑物破壞，通常不作為衡量建筑物破壞的指標(biāo)。積水會對其中的建筑物造成很大的影響。地表傾斜變形的影響不均勻的下沉?xí)沟乇懋a(chǎn)生傾斜變形，傾斜變形會使其中的建筑物產(chǎn)生歪斜，從而影響建筑物的正常使用，特別對于底面積很小而高度很大的建筑物，如煙囪、水塔、高壓線鐵塔等影響較嚴(yán)重。傾斜會使公路、鐵路、管道、上下水系等的坡度產(chǎn)生變化，從而影響它們的正常工作狀態(tài)。 地表曲率變形的影響不均勻的地表傾斜導(dǎo)致地表產(chǎn)生曲率變形，使地表產(chǎn)生上凸（正曲率）或下凹（負(fù)曲率），地表上凸或下凹后，會使建筑物與地表的接觸狀態(tài)發(fā)生變化，打破了建筑物的原始應(yīng)力平衡狀態(tài)，使建筑物地基反力產(chǎn)生變化，從而使建筑物體內(nèi)產(chǎn)生附加應(yīng)力，當(dāng)曲率變形增大到一定程度后，會使建筑物產(chǎn)生破壞。曲率變形是建筑物破壞的主要因素之一。12：地表移動盆地邊界的確定按照地表移動變形值大小，對建筑物及地表的影響程度，將地表移動盆地分為三個邊界：最外邊界、危險(xiǎn)移動邊界和裂縫邊界。移動盆地的最外邊界（Outermost boundary） 移動盆地的最外邊界是以地表移動變形為零的盆地邊界點(diǎn)所圈定的邊界?，F(xiàn)場實(shí)測中，考慮到觀測誤差，一般取下沉10mm的點(diǎn)為邊界點(diǎn)，最外邊界實(shí)際上是下沉10mm的點(diǎn)圈定的邊界，危險(xiǎn)移動邊界(Critical boundary)以危險(xiǎn)移動邊界是以臨界變形值確定的邊界，表示處于該邊界范圍內(nèi)的建（構(gòu)）筑物將產(chǎn)生損害。而位于該邊界外的建（構(gòu)）筑物將產(chǎn)生不明顯的損害。我國一般采用的臨界變形值是：i=3mm/m，ε=2mm/m，k=。以這三個變形值中最外一個值確定危險(xiǎn)移動邊界。裂縫邊界(Fracture boundary)根據(jù)移動盆地內(nèi)最外側(cè)的裂縫圈定的邊界。 裂縫邊界是根據(jù)移動盆地內(nèi)最外側(cè)的裂縫圈定的邊界。邊界角 在充分采動或接近充分采動的條件下，地表移動盆地主斷面上盆地邊界點(diǎn)（下沉為10mm）至采空區(qū)邊界的連線與水平線在煤柱一側(cè)的夾角稱為邊界角。當(dāng)有松散層存在時，應(yīng)先從盆地邊界點(diǎn)用松散層移動角劃線和基巖與松散層交接面相交，此交點(diǎn)至采空區(qū)邊界的連線與水平線在煤柱一側(cè)的夾角稱為邊界角。按不同斷面，邊界角可分為走向邊界角、下山邊界角、上山邊界角，分別用δ0、β0、γ0、λ0表示。移動角在充分采動或接近充分采動的條件下，地表移動盆地主斷面上三個臨界變形中最外邊的一個臨界變形值點(diǎn)至采空區(qū)邊界的連線與水平線在煤柱一側(cè)的夾角稱為移動角。當(dāng)有松散層存在時，應(yīng)從最外邊的臨界變形值點(diǎn)用松散層移動角劃線和基巖與松散層交接面相交，此交點(diǎn)至采空區(qū)邊界的連線與水平線在煤柱一側(cè)的夾角稱為移動角。按不同斷面，邊界角可分為走向移動角、下山移動角、上山移動角、急傾斜煤層底板移動角，分別用δ、β、γ、λ表示。裂縫角在充分采動或接近充分采動的條件下，在地表移動盆地主斷面上，移動盆地最外側(cè)的地表裂縫至采空區(qū)邊界的連線與水平線在煤柱一側(cè)的夾角稱為裂縫角。按不同斷面，裂縫角可分為走向裂縫角、下山裂縫角、上山裂縫角、急傾斜煤層底板裂縫角，分別用δ〃、β〃、γ〃、λ〃表示。松散層移動角松散層移動以φ表示。它不受煤層傾角的影響，主要與松散層的特性有關(guān)。確定方法：1）直接法，H小、且主要為松散層，設(shè)站；2）間接法，h小，先設(shè)站求基巖移動角，然后間接求。第二章1：觀測站所謂觀測站，是指在開采影響范圍內(nèi)的地表、巖層內(nèi)部或其它研究對象上，按一定要求設(shè)置的一系列互相聯(lián)系的觀測點(diǎn)。在采動過程中，根據(jù)需要定期觀測這些觀測點(diǎn)的空間位置及其相對位置的變化，以確定各觀測點(diǎn)的位移和點(diǎn)間的相對移動，從而掌握開采沉陷的規(guī)律。任務(wù)：確定地質(zhì)采礦條件與移動變形的關(guān)系，確定開采沉陷參數(shù)與地質(zhì)采礦條件的關(guān)系。獲得地表與巖層內(nèi)部的移動變形規(guī)律；獲得移動變形與建筑物破壞關(guān)系，確定臨界變形值；獲得巖體內(nèi)部破壞規(guī)律。2：觀測站分類開采沉陷觀測站由于其分類的角度不同，可以劃分為不同的類別。l 若按設(shè)立的地點(diǎn)來考慮，可劃分為：地表移動觀測站、巖層內(nèi)部觀測站和專門觀測站；l 若按觀測的時間和內(nèi)容，可分為普通觀測站和短期觀測站。 l 若按布站的形式來劃分，有網(wǎng)狀觀測站和剖面線觀測站.3：觀測站設(shè)計(jì)原則l 觀測線應(yīng)設(shè)在主斷面上；l 設(shè)站地區(qū)，在觀測期間不受鄰近開采的影響；l 觀測線的長度要大于地表移動盆地的范圍；l 觀測線上的測點(diǎn)應(yīng)有一定的密度，這要根據(jù)開采深度和設(shè)站目的而定；l 控制點(diǎn)設(shè)在移動范圍外，不受采動影響；4：移動觀測站的觀測工作連接測量在觀測站各測點(diǎn)埋設(shè)好并固結(jié)之后，但未被采動之前，為了確定觀測站與工作面之間的相互位置關(guān)系，需要將觀測站的某一控制點(diǎn)與礦區(qū)控制網(wǎng)之間進(jìn)行測量，以確定出該觀測站控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程。全面測量全面測量一般包括測點(diǎn)的高程測量、各測點(diǎn)間的距離測量、各測點(diǎn)偏離觀測線方向的支距測量、地表特征狀況記錄與素描。日常觀測日常觀測一般包括巡視測量、加密水準(zhǔn)測量
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