煤礦開(kāi)采上覆巖層移動(dòng)機(jī)理-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 ，吳莊逆斷層處于東南部，是 13采區(qū)與 11采區(qū)上山的分界線。而上盤 L14灰在影響區(qū)內(nèi)的高程為 76m ～ 74m，也就是說(shuō)裂隙帶對(duì) L14灰影響不大，但一定要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)工作； L5灰位于裂隙帶的高程為 70m ～ 35m，根據(jù)鉆孔 25資料可知，鉆孔在鉆探到 ，位于 L5灰，涌水量 6m3/h，水壓 ，在回采過(guò)程中一定加強(qiáng) L5灰涌水的監(jiān)測(cè)工作，并制定專項(xiàng)防治水措施?！?5176。～10176。 按照 εz的物理意義，可寫(xiě)成如下計(jì)算公式： ztzyxwz ??? ),(?hthzyxwthzyxwztzyxwzyxz 2),(),(),(),( ???????? 所求點(diǎn)與周圍六點(diǎn)空間位置關(guān)系示意圖 γxy、 γxz、 γyz的求取 htzyhxutzyhxuhtzhyxutzhyxuzyx yyxxxy 2),(),(2),(),(),( ?????????hthzyxuthzyxuhtzyhxwtzyhxwzyx xxxz 2),(),(2),(),(),( ?????????hthzyxuthzyxuhtzhyxwtzhyxwzyx yyyz 2),(),(2),(),(),( ????????? 2 主應(yīng)變的求取 在物體內(nèi)的任意一點(diǎn)，一定存在三個(gè)互相垂直的形變主向，它們所成的三個(gè)直角在變形之后保持為直角。 ③ 在同一礦區(qū)中，如果有己測(cè)定的開(kāi)采影響傳播角與煤層傾角的關(guān)系，公式 12可按經(jīng)驗(yàn)公式在程序中設(shè)計(jì)。 兩種預(yù)計(jì)結(jié)果與實(shí)測(cè)對(duì)比 ? 根據(jù)觀測(cè)結(jié)果與兩種預(yù)計(jì)方法結(jié)果相比較，兩種方法預(yù)計(jì)值較實(shí)測(cè)值為大，但曲面擬合方法較為真實(shí)的反映了煤層的真實(shí)產(chǎn)狀，所以，在理論上預(yù)計(jì)值更接近真實(shí)值。 表 2 移動(dòng)角取值一覽表 夾角 ξ [π/4,π/4] [π/4, 3π/4] 或 [5π/4,7π/4] [3π/4,5π/4] 參數(shù)取值 上山移動(dòng)角 走向移動(dòng)角 下山移動(dòng)角 4 工程實(shí)例驗(yàn)證 某礦煤層底板等線如圖示。 求取傾角 空間曲面的傾角是點(diǎn)位的函數(shù)，給定點(diǎn)位的傾角是曲面上該點(diǎn)的法線方向與垂直方向 z之間的夾角 α，對(duì)曲面 z=f(x,y)，其給定的點(diǎn) (x0,y0,z0)的切平面方程為： 0)())(,())(,( 0000000 00 ?????? zzyyyxfxxyxf yx該點(diǎn)的法線方程為： )())(,())(,( 000010001 zzyyyxfxxyxf yx ?????? ??則，傾角 21002023 )1),(),(arcc os( ??? yxfyxf yx? （ 7） （ 8） （ 9） 求取傾向 曲面 z=f(x,y)在點(diǎn) (x0,y0,z0)的切平面方程為： CyyxfxyxfCByAxz yx ?????? ),(),( 0000則該點(diǎn)的傾向?yàn)椋? )/arcta n( BA?? （ 10） （ 11） 但根據(jù) (11)式計(jì)算的 φ在 (π/2,π/2)中取值，而傾向應(yīng)在 (0,2π)中取值，根據(jù) A、 B的取值確定傾向 φ列成表 1。 曲面擬合的最小二乘法推導(dǎo) 最小二乘法曲面擬合的實(shí)質(zhì)就是通過(guò)一組數(shù)據(jù)，找出一多項(xiàng)式來(lái)近似反映某一元素在空間中的變化情況。 ?研究上覆巖層移動(dòng)的意義 目前，我國(guó)對(duì)煤礦開(kāi)采沉陷的基礎(chǔ)理論研究和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)日趨完善，對(duì)特殊采礦地質(zhì)條件下的覆巖及地表移動(dòng)規(guī)律也有所研究。 采用曲面擬合方法涉及到擬合精度問(wèn)題 ， 如何提高擬合精度 ， 這也是研究的問(wèn)題之一 。 一、傳統(tǒng)的預(yù)計(jì)理論存在的問(wèn)題 經(jīng)典的預(yù)計(jì)理論對(duì)上覆巖層移動(dòng)規(guī)律都存在這樣或那樣的假設(shè)，也就是說(shuō)都把實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中復(fù)雜的地質(zhì)條件進(jìn)行了一定程度的簡(jiǎn)化，所以在理論計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量值之間都存在誤差，特別是在全盆地地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì)中更是高達(dá) 30%以上。 煤厚 煤層厚度也是影響預(yù)計(jì)誤差的主要原因之一 。 通過(guò)上覆巖層移動(dòng)理論的研究，可以定量的預(yù)計(jì)出覆巖裂隙的發(fā)育高度，從而為保水開(kāi)采、瓦斯治理等提供理論依據(jù)和技術(shù)參數(shù)。對(duì)于一個(gè)己知點(diǎn)的數(shù)據(jù)能列出一個(gè)方程，對(duì)于多個(gè)己知點(diǎn)數(shù)據(jù)能列出多個(gè)方程，這多個(gè)方程所組成的為矛盾方程組。 表 1 根據(jù) A、 B值傾向取值一覽表 A B φ符號(hào) φ傾向取值 φ所在象限 ＞ 0 ＞ 0 ＋ 3π/2φ 第三象限 ＞ 0 ＜ 0 － π/2φ 第二象限 ＜ 0 ＞ 0 － 3π/2φ 第四象限 ＜ 0 ＜ 0 ＋ π/2φ 第一象限 ≈0 ＞ 0 \ 3π/2 \ ＞ 0 ≈0 \ 0 \ ≈0 ＜ 0 \ π/2 \ ＜ 0 ≈0 \ π \ 開(kāi)采微單元的偏移距及偏移方向 ? ABCDEF （ 如圖示 ）為回采工作面區(qū)域，開(kāi)采微單元 1在回采區(qū)域之內(nèi)，開(kāi)采微單元 2在回采區(qū)域之外，點(diǎn) G為預(yù)計(jì)點(diǎn)，點(diǎn) N為開(kāi)采微單元的形心，他的形心坐標(biāo)為 (x0,y0)，箭頭的指向?yàn)槊簩觾A向。根據(jù)原始的煤層板等高線，首先，利用地理信息系統(tǒng)，采集煤層產(chǎn)狀的基礎(chǔ)信息；其次，運(yùn)用最小二乘法擬合出工作面的曲面方程，并驗(yàn)算擬合精度；第三，把擬合出的曲面方程的基礎(chǔ)參數(shù)代入己設(shè)計(jì)好的程序中，按照概率積分法進(jìn)行計(jì)算；第四，利用地理息信系統(tǒng)的后處理軟件做出各種剖面圖及平面圖，并與實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。以 A2觀測(cè)線上觀測(cè)數(shù)據(jù)為例，下沉值：方法一的方差為 ，標(biāo)準(zhǔn)方差為 ；方法二的方差為 ，標(biāo)準(zhǔn)方差為 。 三、覆巖內(nèi)移動(dòng)變形預(yù)計(jì) 在地下開(kāi)采中，需開(kāi)掘許多構(gòu)筑物（諸如煤倉(cāng)、機(jī)電硐室、巷道等），這些構(gòu)筑物受到開(kāi)采的影響，不同程度的產(chǎn)生移動(dòng)變形，變形大的會(huì)影響構(gòu)筑物的安全使用。沿著這三個(gè)形變主向的正應(yīng)變稱為主應(yīng)變
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