多种因素对地表移动规律的影响分析

何鑫瑞

(山西煤炭进出口集团左云长春兴煤业有限公司，山西 大同 037100)

0 引言

3107、3111、3115工作面为相邻工作面，均位于井下3100采区上山以东，F8，F8-2断层以南。工作面主采3上煤层，下距3下煤层0～37.24 m，距三灰平均86.69 m，属较稳定煤层。煤厚0～5.02 m，平均2.47 m。该煤层结构较简单，含0～3层夹石，夹石岩性为泥岩和粉砂岩。煤层顶板多为泥岩、粉砂岩，少数为炭质泥岩。

3115工作面采宽80 m，工作面走向长度450 m。3111面采宽100 m，工作面走向长度950 m，3115、3111工作面之间留有100 m煤柱。3107工作面采宽80 m，3107工作面走向长度985 m。3111、3107工作面之间留设125 m煤柱，工作面平均采厚3.5 m，平均采深765 m。探讨煤炭开采对地表移动规律的影响因素，对于地表环境治理十分必要。

1 开采厚度对地表移动规律的影响

1.1 数值模拟方案及结果

为了使研究结果具有可比性，通过仅改变需要研究的影响因素，其他条件不变。方案设立采厚分别为1 m、3 m、5 m、7 m、9 m的5个模型，各模型采深600 m，采、留宽为120 m，采出率50%，开采3个条带工作面。各方案边界条件、岩层参数等其它影响因素均保持一致[1-2]。

1.2 模拟结果分析

模拟结果：通过对上述方案的数值模拟，统计模拟结果见表1。对模拟获取的各方案最大下沉值、最大水平移动值及下沉系数进行回归分析[3]。

表1 不同采厚下数值模拟结果

开采厚度对地表移动值的影响：地表最大下沉值与最大水平移动值随开采厚度的增加呈幂函数关系增大，地表移动情况与全采时类似。对模拟数据的回归分析，得到采厚不同时的回归函数[4-5]，即

(1)

式中：Wmax—地表最大下沉量；Umax—最大水平移动值；m—采厚。

开采厚度对下沉系数的影响：下沉系数随着采厚的增加呈幂函数减少，到达一定程度后，下沉系数变化将十分缓慢。……