7.2.4 有限开采倾向主断面移动和变形的预计

7.2.4 有限开采倾向主断面移动和变形的预计

如图7.6所示,令A和B为采空区的边界,由于岩土体有一定的刚度,在计算时采空区的边界往往较实际边界小,在图中的计算边界选择为C和D,上山方向上的拐距为S 1,下山方向上的拐距为S 2。倾斜煤层下沉曲线的拐点C,不像水平煤层拐点位于采空区地表正上方,而是向下山方向偏移,图中O点是倾斜煤层下沉曲线的拐点。下山方向的半无限开采引起的开采影响传播角是下山方向拐点与O的连线与水平面的夹角θ0。同理,上山方向的半无限开采引起的拐点在O 1点,开采影响传播角也为θ0

图7.6 有限开采倾向主断面移动和变形计算原理图

当在倾斜方向进行有限开采,在走向方向达到充分采动时,在倾向主断面上地表移动变形预计计算公式如下:

(1)沿y轴的地表下沉公式为

(2)沿y轴的地表倾斜公式为

(3)沿y轴的地表曲率公式为

(4)沿y轴的地表水平移动公式为

(5)沿y轴的地表水平变形公式为

在式(7-21)~式(7-25)中引入式(7-27),即引入上山方向的主要影响半径r 1和下山方向的影响半径r 2

式中 tanβ1、tanβ2——下山和上山方向的主要影响角正切。

式(7-21)~式(7-25)中的L称为倾向工作面计算长度,计算式为

在采空区移动变形计算中,理论上应求出沿走向方向和倾向方向上的概率积分参数,但是,由于大部分采空区缺少走向方向和倾向方向上的半无限开采的监测资料,因此理论上的预计参数的求取比较困难。但可以根据非充分条件下与充分条件下参数之间的关系,进行换算。