程莊煤礦23501工作面地表移動參數探討

2015-03-05 07:50:24寧永香崔建國

中國礦業 2015年1期

寧永香，崔建國

（山西工程技術學院，山西陽泉045000）

程莊煤業有限責任公司程莊二號井井田3＃煤“三下”壓煤量占全礦井3＃煤工業儲量的40%，這些煤柱不但浪費了大量的3＃煤資源，而且大大縮短了程莊二號井的服務年限，因此，“三下采煤”是程莊二號井必須要解決的問題。二號井礦遠離老區，井田地質條件與老礦差距較大，工作面回采后對地表的影響尚未掌握清楚，必須開展地表移動規律和巖移參數的研究，以便為日后程莊二號井安全生產提供可靠的科學依據。

1 地質采礦條件

23501工作面蓋山厚度為411．8～499．8m，工作面煤層為黑色塊狀、平坦斷口、亮煤為主，煤層底板標高491～579m，地面標高958～990．8m，煤層穩定。老頂為粉砂巖，灰黑色，中厚層狀，均勻層理，平均厚度1．6m。直接頂為泥巖，灰黑色，中厚層狀，豐富植物化石，均勻層理，平均厚度為1．8m。直接底為泥巖，灰黑色，薄層狀，具植物根化石，平均0．60m。老底為粉砂巖，灰黑色，中厚層狀，均勻層理，平均厚度為2．0m。工作面內發育一系列中小型斷層，特別是F20、F22、F23等斷層，對工作面回采影響大。

23501工作面推進長度538．6m，工作面長度145．8m，煤層厚度 5．30～6．00m，平均煤厚5．36m，煤層傾角－4～－9°，平均－6°，平均采深H0＝443m。本工作面采用傾斜長壁、全部垮落、后退式綜合機械化放頂煤采煤方法。

2 地表觀測站的布設

2．1 觀測線設計所用角量參數

由于程莊二號井煤礦尚無實測資料，根據老礦巖移觀測站實測求得的角量參數為參考，由《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》，可以得出以下數據。

2．2 觀測線設置及觀測點的密度

為了準確觀測23501綜放面回采過程中地表移動變形規律，本次研究擬布置三條測線，即沿煤層傾向布置1條傾向主斷面觀測線B，沿煤層走向布置1條走向主斷面觀測線AⅠ和半條走向觀測線AⅡ，如圖1所示。

圖1 23501工作面地表移動觀測線布置示意圖

根據工作面觀測線的設計要求，在走向方向布置1．5條觀測線，分別位于工作面開切眼前方120m處的半條走向測線AII和工作面開切眼前方240m處的整條走向測線AI。觀測線的長度、距離、測點數目及測點間距見表1。

表1 觀測線設置表

3 實地觀測實施

程莊二號井23501工作面在2012年3月26日正式開始回采，2012年2月22日工作人員就開始進入現場進行現場觀測，測量儀器選用進口的拓普康GTS－330全站儀進行觀測，儀器測角精度2″，測距中誤差（2mm＋2ppm），測程3．0km，并配置一套棱鏡（單棱鏡一套，三棱鏡一套），對講機2臺，水準儀S1或S3一臺，塔尺1套，基中金屬升降桿1根。于5月17日開始下沉，此時工作面推進了99．7m。觀測歷時近兩年，截至2013年12月5日工作面回采結束共觀測26次，18次全面觀測8次全部水準觀測（4次全面水準觀測，4次局部水準觀測），開始階段基本每12天進行一次觀測，開采結束后30～50天進行一次觀測；回采結束后觀測了10次。