郑州矿区采煤铁路下沉有关参数的探讨

武志杰

【摘 要】在压煤开采过程中，随着煤炭的采出，上覆岩层的垮落，地面要下沉，形成盆状坑，这样对地表建筑会造成破坏，特别是矿区铁路专用线。我们原先通过经查证有关资料没有找到有关质料提供关于郑州矿区地表移动下沉有关参数，为了解决计算铁路下采煤铁路最大下沉量、下沉影响范围及下沉影响治理周期等数据问题，将以往矿区铁路下采煤资料比较完善且有代表性的几个工作面进行汇总与分析，提出了郑州矿区铁路下采煤铁路下沉有关参数。

【关键词】郑州矿区 铁路下沉 参数探讨 参数验证

1前言

煤炭是不可再生资源，随着我国工业的发展，对煤炭的需求量不断增加，引起煤炭资源逐渐减少。铁路线下压煤已占有效可采煤炭储量不小的比例，为此只要经济和技术条件允许，无论在多么困难的情况下，铁路下压煤的回采都将会进行。因此，铁路下压煤的开采势必造成铁路及其附属设施的下沉甚至破坏，这样给铁路运输管理部门养护线路提出了严峻的挑战。为保证铁路安全平稳不间断的运行，必须治理线路下沉，在以往郑州矿区铁路下沉治理过程中，我们查阅中华人民共和国原煤炭工业部制定的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中，没有提供关于郑州矿区地表移动下沉有关参数，更没有铁路下沉的有关参数，因此在预计铁路最大下沉量、下沉范围及下沉周期的工作中，铁路与煤矿双方反复讨论，冲突较大，往往无法达到一致。为此，我们组织有关技术人员认真学习高等学校教材《煤矿岩层与地表移动》及结合以往下沉实践的经验，对郑州矿区铁路下沉有关参数进行探讨，便于今后在确定采煤时铁路最大下沉量、下沉范围及下沉周期等有关参数提供依据。

2铁路最大下沉量、下沉周期、移动范围的计算公式

根据中华人民共和国原煤炭工业部制定的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中规定采空区地表最大下沉量、下沉周期、移动范围的计算公式：

下沉10mm时为移动期开始的时间，连续六个月下沉值不超过30mm时，可认为地表移动结束，从地表移动起开始到结束的整个时间称为地表移动的延续时间。地下采煤地表移动延续时间的期限分为初始期、活跃期、衰退期三个阶段，其中在移动过程的延续时间内，地表下沉速度大于50mm/月（1.7mm/日，煤层倾角小于45°）或大于30mm/月（煤层倾角大于45°）的时间为活跃期。从地表移动期开始到活跃期开始阶段称为初始期，从活跃期结束到移动期结束称为衰退期。各矿区汇返算参数总表见表1。

3实践效果分析验证

参数经推算确定后，我们再到矿井去验证，如大平矿，2010年5月通知铁运处：13071工作面要回采。按照推算的参数，预计该工作面上的铁路最大下沉量.下沉波及范围.治理周期等数据。经18个月铁路下沉治理稳定后，预计的数据与实际发生的情况基本吻合。

4结语

经过十几年的矿区铁路下沉治理，通过对下沉参数的讨论.分析及下沉数据的预计.验证，得出以下结论。

（1）线路下沉范围和周期与开采深度成正比。

（2）线路最大下沉量与采高成正比。

（3）矿区铁路下沉参数取定范围：

1）最大下沉量参数q =0.5～0.8

2）下沉移动角α1=55°～ 68°

3）下沉周期参数K=1.7～3.0

5 建议

这些参数应作为郑州矿区铁路治理下沉的依据。