鄭州礦區采煤鐵路下沉有關參數的探討

武志杰

【摘 要】在壓煤開采過程中，隨著煤炭的采出，上覆巖層的垮落，地面要下沉，形成盆狀坑，這樣對地表建筑會造成破壞，特別是礦區鐵路專用線。我們原先通過經查證有關資料沒有找到有關質料提供關于鄭州礦區地表移動下沉有關參數，為了解決計算鐵路下采煤鐵路最大下沉量、下沉影響范圍及下沉影響治理周期等數據問題，將以往礦區鐵路下采煤資料比較完善且有代表性的幾個工作面進行匯總與分析，提出了鄭州礦區鐵路下采煤鐵路下沉有關參數。

【關鍵詞】鄭州礦區 鐵路下沉 參數探討 參數驗證

1前言

煤炭是不可再生資源，隨著我國工業的發展，對煤炭的需求量不斷增加，引起煤炭資源逐漸減少。鐵路線下壓煤已占有效可采煤炭儲量不小的比例，為此只要經濟和技術條件允許，無論在多么困難的情況下，鐵路下壓煤的回采都將會進行。因此，鐵路下壓煤的開采勢必造成鐵路及其附屬設施的下沉甚至破壞，這樣給鐵路運輸管理部門養護線路提出了嚴峻的挑戰。為保證鐵路安全平穩不間斷的運行，必須治理線路下沉，在以往鄭州礦區鐵路下沉治理過程中，我們查閱中華人民共和國原煤炭工業部制定的《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》中，沒有提供關于鄭州礦區地表移動下沉有關參數，更沒有鐵路下沉的有關參數，因此在預計鐵路最大下沉量、下沉范圍及下沉周期的工作中，鐵路與煤礦雙方反復討論，沖突較大，往往無法達到一致。為此，我們組織有關技術人員認真學習高等學校教材《煤礦巖層與地表移動》及結合以往下沉實踐的經驗，對鄭州礦區鐵路下沉有關參數進行探討，便于今后在確定采煤時鐵路最大下沉量、下沉范圍及下沉周期等有關參數提供依據。

2鐵路最大下沉量、下沉周期、移動范圍的計算公式

根據中華人民共和國原煤炭工業部制定的《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》中規定采空區地表最大下沉量、下沉周期、移動范圍的計算公式：

下沉10mm時為移動期開始的時間，連續六個月下沉值不超過30mm時，可認為地表移動結束，從地表移動起開始到結束的整個時間稱為地表移動的延續時間。地下采煤地表移動延續時間的期限分為初始期、活躍期、衰退期三個階段，其中在移動過程的延續時間內，地表下沉速度大于50mm/月（1.7mm/日，煤層傾角小于45°）或大于30mm/月（煤層傾角大于45°）的時間為活躍期。從地表移動期開始到活躍期開始階段稱為初始期，從活躍期結束到移動期結束稱為衰退期。各礦區匯返算參數總表見表1。

3實踐效果分析驗證

參數經推算確定后，我們再到礦井去驗證，如大平礦，2010年5月通知鐵運處：13071工作面要回采。按照推算的參數，預計該工作面上的鐵路最大下沉量.下沉波及范圍.治理周期等數據。經18個月鐵路下沉治理穩定后，預計的數據與實際發生的情況基本吻合。

4結語

經過十幾年的礦區鐵路下沉治理，通過對下沉參數的討論.分析及下沉數據的預計.驗證，得出以下結論。

（1）線路下沉范圍和周期與開采深度成正比。

（2）線路最大下沉量與采高成正比。

（3）礦區鐵路下沉參數取定范圍：

1）最大下沉量參數q =0.5～0.8

2）下沉移動角α1=55°～ 68°

3）下沉周期參數K=1.7～3.0

5 建議

這些參數應作為鄭州礦區鐵路治理下沉的依據。