神木市某煤矿采煤地表沉陷影响预测

神木市某煤矿采煤地表沉陷影响预测

刘晓宇

刘晓宇

中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710054

摘要：本次在简要介绍煤矿地层条件及开采煤层情况的基础上，对采煤产生的地表沉陷进行了预测，预测结果表明：5-1煤层开采结束后，产生的地表最大下沉值为875.87mm，5-2煤层开采结束后，产生的地表最大下沉值为1872.12mm，全井田煤层开采后地表移动延续的时间一般455-525d，地表最大下沉速度值约53mm/d。

关键词：地表沉陷；采煤；影响预测

0、引言

煤矿井工开采对环境最主要的影响就是地表沉陷，地表沉陷的表现形式是采区以整体下降，在采区边缘有地表裂缝形成，地表沉陷对地表生态环境影响较大，因此地表沉陷影响预测是环境影响评价工作中重要内容之一，本次以神木市某煤矿井工开采为例，详细介绍了采煤地表沉陷影响预测的方法与步骤。

1、地层条件及开采概况

井田内地层从老到新依次为：三叠系上统永坪组（T3y）、侏罗系中统延安组（J2y）、直罗组（J2z）、第四系上更新统马兰组（Q3m）、第四系全新统风积砂（Q4eol）。其中侏罗系中统延安组为本区的含煤地层，基本保存完整，厚度166.00～250.00m，一般为213m左右，总体趋势由西南向东北逐渐增厚。

矿井井工开采5-1、5-2煤层，5-1煤层可采厚度0.80～1.46m，平均1.13m，为薄煤层，5-2煤层厚度0.85～3.02m，平均1.95m，主要为中厚煤层，采用一次采全高长壁采煤法，综合机械化回采工艺，全部垮落法管理顶板。矿井划分1个水平，共划分为1个盘区。

2、预测方法及模式

根据本井田的煤层赋存条件和井田开拓与开采方式等资料图件，本次预测采用国家煤炭局《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中推荐的概率积分法最大值预测方法。

最大下沉值：，；最大倾斜值：，；

最大曲率值：，；最大水平移动值：，；最大水平变形值：，。式中：―煤层开采厚度，；―下沉系数；―煤层倾角；―水平移动系数；―主要影响半径，；－煤层埋深，。

地表移动的延续时间（T）计算公式为：T=2.5H（d）。地表最大下沉速度（T）计算公式为：V=KWcmC/H（mm/d）。

3、预测参数的确定

本次预测参数的选取，根据本井田煤层覆存特点、井田开拓方式及采取的采煤方法，同时参照神东矿区同类型矿井开采经验，煤矿地表变形计算有关参数见表1。

表1地表沉陷预测参数表

4、预测结果

根据预测参数，结合矿井开拓方式、煤层赋存特征，应用选定模式，预测全井田开采后地表移动与变形结果见表2和图1。

表2煤层开采后地表移动与变形预测结果

图1全井田开采结束后地表沉陷等值线图

4、结论

矿井井工开采5-1、5-2煤层，5-1煤层可采厚度0.80～1.46m，为薄煤层，5-2煤层厚度0.85～3.02m，主要为中厚煤层，采用一次采全高长壁采煤法，综合机械化回采工艺，全部垮落法管理顶板。5-1煤层开采结束后，产生的地表最大下沉值为875.87mm，最大倾斜值为8.83mm/m，最大水平移动值为262.76mm，最大水平变形值为34.03mm/m。5-2煤层开采结束后，产生的地表最大下沉值为1872.12mm，最大倾斜值为17.96mm/m，最大水平移动值为561.63mm，最大水平变形值为8.19mm/m，全井田煤层开采后地表移动延续的时间一般455-525d，地表最大下沉速度值约53mm/d。

参考文献：

[1]环境保护部.HJ619-2011环境影响评价技术导则大气环境[S].北京：中国环境科学出版社，2011.

[2]宁永香，崔建国.动态地表移动和变形预计方法[J].黑龙江科技学院学报.2007年01期

[3]米丽倩，查剑锋，刘丙方.概率积分法参数对预计地表下沉的影响度分析[J].煤矿开采.2011年04期