5.1.1 支架基础下沉对胶带运输走廊的采动损害影响分析

5.1.1 支架基础下沉对胶带运输走廊的采动损害影响分析

1.下沉规律分析

胶带运输走廊基础监测点各期下沉曲线如图5.2所示(图中正值表示地表下沉,负值表示地表抬升)。通过对比2017年7月27日和2017年11月18日数据可知,截至2017年11月18日胶带走廊基本下沉稳定,地表最大下沉点为G61号点,最大下沉值为710mm。尽管G61号点两侧G63号、G65号、G67号监测点和G59号、G57号和G55号监测点分别距离22618和22620工作面采空区中心更近,但其下沉并没有G61号监测点大。由图5.1可知,该点刚好位于一处山坡体上,而其两侧的G63号、G65号、G67号监测点和G59号、G57号、G55号监测点所处地势平坦,表明该处山坡体滑移对地表下沉有较大的贡献。

22618工作面右巷外侧监测点的下沉普遍比其左侧(包括22618工作面采空区上方)的监测点下沉大,结合地质采矿条件分析可知,造成该现象的原因如下:一是22618工作面右巷外侧地形较其左侧陡峭复杂,尤其是G61号点所在位置的坡度较其他监测点陡峭;二是在该侧有22620工作面老采空区的影响,且22620工作面采宽较22618工作面大,22618工作面采宽为130m,22620工作面采宽为180m。

在2017年3月24日之前(即工作面即将开采到胶带运输走廊之前),4、3、2、1、G70和G69号监测点处于抬升状态,直到2017年3月30日,工作面开采到胶带走廊的正下方时,地表才开始下沉。在2017年4月20日之前,22618工作面采空区中央没有出现明显的下沉盆地剖面曲线,且距离老采空区越近地表下沉越明显。在2017年4月27日以后,22618工作面采空区上方开始出现明显的地表下沉盆地剖面曲线,采空区中央上方地表3号和4号监测点地表下沉开始大于其两侧地表监测点下沉。这是由于采煤引起的地表沉陷是一个动态过程,当工作面开采到胶带运输走廊以前,地表朝向开切眼一侧向下倾斜,再加上山区地形的影响,从而导致了部分监测点的抬升现象,当工作面推进过胶带运输走廊之后,采矿因素逐渐起到了主导作用,地表开始逐渐下沉。

图5.2 胶带运输走廊基础监测点各期下沉曲线

2.下沉影响分析

由实际调研可知,尽管胶带基础最大下沉达710mm,但在该处胶带运输走廊并未出现明显的采动损害。这是因为根据《钢结构设计规范》(GB 50017—2014),对于有轻轨(重量等于或小于24kg/m)轨道的工作平台容许挠度为(其中l为钢结构桥梁跨度)。G59号点和G63号点间的跨度为42m,由此可知其挠度容许变形值为105mm;而由G59号、G61号和G63号监测点的实际下沉可知,G61号点相对于G59号点和G63号点的相对垂向位移为104mm,因此在该处胶带运输走廊未发生采动损害。