开采工作面推进度对地表变形速度的影响.pdf

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:开、蓬箨:
年第期饕作矿啦学碗学报脂.
总第期山Ⅱ.∞
一
开采工作面推进度对地表
变形速度的影响
【波】.胡戴克李德海
【摘要本文得出了在连续开采赋存深度,和已知其上覆岩层平均抗拉强度的水平
煤层时出现的下沉盆地剖面方程式,并讨论了其下沉和变形誊教与开采工作面推进速度的
关系.
关键词:工作推进速度地表点运动影响显现滞后动态盆地

。世界各国的科学家采取了多种方法.· 克
诺特教授在研究动态下沉靛地中建立了这样的概念:即地表点的下沉速度与地表晟终下沉
量和由开采引起的地裘点在瞬时内沉量有如下关系:
—
,取.~./.
假如在,时已开采过一定的范围,此时在继续开采时间内点的下沉可用下式表
示:
』一
当开采工作面推进长度时一主要影响半径,点的下沉为
: 方.‘警~一卜”’
式中⋯工作面推进速度, /.
· 胡戴克和· 斯特藩基教授经观测和实验室模拟实验研究得出赋存在开采层上
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第期【渡】.胡藏克李德海开采工作面推进度对地表变形速度的影响’’
方各水平岩层的下沉盆地削面方程式为

式中一开采层上方从坐标原点到距离内岩层下沉量.
地表稳定盆地剖面方程式为:
一√/ 焉警.
.
.
式中一一深度内岩层的平均容重兆巴/米;
广一深度内的糟层平均抗拉强度兆巴;
,
一一开采层埋深
变量.
在开采尽影响下地表点的运动

一一
—
一一
,一一一一/ ’
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℃‘生. /
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.
々

\
一、一
『
一一一一一

图开采工怍而推进引起点竖直移动
地表点和在水平岩层内的点的运动与岩层在自重影响下向采空区整体移动有
关,由图可以看出,对于每一个开采工作面推进度出,就有与之相适应的地表下沉量
具有下沉量加的点位于用动态影响范围确定的距离。,内一一开采工
.
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作面平均推进度;
推进度为出.
开采工作面推进速度增值为瞬时速度出时:

.
。一
,
点下沉速度的增值为:
. ‘,

将代人并积分得
.
式中一点下沉的最后速度:
广开采工作面平均推进速度.
蛆圈所示荨
一形成动态盆地必须的开采时间
~ 在动态盆她内开采对地表影响的范围,一

一地表下沉盐地制面在各点×的倾斜
一· · ,
一√
由式得点的下沉速度为
广一
~ ~ √一—.百一.,
一
在距离内点获得最大下沉值时,这是形成稳定盆地剖面并接近稳定盆地形状
的开始.
由上所述,在式中代人影响范围半径/ 得

,
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第期【波】.胡戴克李德海开采工作面推进度对地表变形速度的影响’’
~
一√,,
式在极限边界条件下获得如下值:
当开采工作面推进长度;和推进速度,点的下沉速度;;
当一一及时, 广; 及≠时,点的下沉速度由式
、、确定:
当【二】:
当【—】时.· 函数获得最大值,此时点的最大下沉况速度

“, ·
√,, ’

Ⅱ
由式可以确定在动态盆地延续时间内影响范围半径, 即
~ 【
~. “产≠】
当时将是在动态盆地内最大的影响范围
当开采工作面进一步推进到广时, 点的下沉速度值为, 由式并代人
墨得:
. ~ ~
, 一√,
在这种情况下,点的下沉速度很小,
增大工作面推进长度置一。。,在开采工作面后方点的运动逐渐消失.
开采影响显现滞后时间
连续开采影响显现滞后时间可用下式确定
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由式和得
· ·
。。产—Ⅲ
由式可知, 开采影响显现滞后时间不取决于开采层厚度, 而取决于开采层埋揉
、工作面推进速度和层的地质力学特性.
·
/ 旦由式得最大值为
当时唧Ⅲ,
,
,
‘

、,
、
、,
\
、
\ ,

\
\

匦在地袁形成充分下沉盐地的时间
形成充分下沉盆地的时间为
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呲】胡蕺克享穗海开采工作面