程庄煤矿23501工作面地表移动参数探讨

2015-03-05宁永香崔建国

中国矿业 2015年1期

宁永香，崔建国

（山西工程技术学院，山西阳泉045000）

程庄煤业有限责任公司程庄二号井井田3＃煤“三下”压煤量占全矿井3＃煤工业储量的40%，这些煤柱不但浪费了大量的3＃煤资源，而且大大缩短了程庄二号井的服务年限，因此，“三下采煤”是程庄二号井必须要解决的问题。二号井矿远离老区，井田地质条件与老矿差距较大，工作面回采后对地表的影响尚未掌握清楚，必须开展地表移动规律和岩移参数的研究，以便为日后程庄二号井安全生产提供可靠的科学依据。

1 地质采矿条件

23501工作面盖山厚度为411．8～499．8m，工作面煤层为黑色块状、平坦断口、亮煤为主，煤层底板标高491～579m，地面标高958～990．8m，煤层稳定。老顶为粉砂岩，灰黑色，中厚层状，均匀层理，平均厚度1．6m。直接顶为泥岩，灰黑色，中厚层状，丰富植物化石，均匀层理，平均厚度为1．8m。直接底为泥岩，灰黑色，薄层状，具植物根化石，平均0．60m。老底为粉砂岩，灰黑色，中厚层状，均匀层理，平均厚度为2．0m。工作面内发育一系列中小型断层，特别是F20、F22、F23等断层，对工作面回采影响大。

23501工作面推进长度538．6m，工作面长度145．8m，煤层厚度 5．30～6．00m，平均煤厚5．36m，煤层倾角－4～－9°，平均－6°，平均采深H0＝443m。本工作面采用倾斜长壁、全部垮落、后退式综合机械化放顶煤采煤方法。

2 地表观测站的布设

2．1 观测线设计所用角量参数

由于程庄二号井煤矿尚无实测资料，根据老矿岩移观测站实测求得的角量参数为参考，由《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》，可以得出以下数据。

2．2 观测线设置及观测点的密度

为了准确观测23501综放面回采过程中地表移动变形规律，本次研究拟布置三条测线，即沿煤层倾向布置1条倾向主断面观测线B，沿煤层走向布置1条走向主断面观测线AⅠ和半条走向观测线AⅡ，如图1所示。

图1 23501工作面地表移动观测线布置示意图

根据工作面观测线的设计要求，在走向方向布置1．5条观测线，分别位于工作面开切眼前方120m处的半条走向测线AII和工作面开切眼前方240m处的整条走向测线AI。观测线的长度、距离、测点数目及测点间距见表1。

表1 观测线设置表

3 实地观测实施

程庄二号井23501工作面在2012年3月26日正式开始回采，2012年2月22日工作人员就开始进入现场进行现场观测，测量仪器选用进口的拓普康GTS－330全站仪进行观测，仪器测角精度2″，测距中误差（2mm＋2ppm），测程3．0km，并配置一套棱镜（单棱镜一套，三棱镜一套），对讲机2台，水准仪S1或S3一台，塔尺1套，基中金属升降杆1根。于5月17日开始下沉，此时工作面推进了99．7m。观测历时近两年，截至2013年12月5日工作面回采结束共观测26次，18次全面观测8次全部水准观测（4次全面水准观测，4次局部水准观测），开始阶段基本每12天进行一次观测，开采结束后30～50天进行一次观测；回采结束后观测了10次。