1304N工作面切眼位置優(yōu)化設(shè)計(jì)

林祥斌

【摘要】1304N工作面為新巨龍公司一采北翼的第四個(gè)工作面，位于-810水平一采北翼進(jìn)風(fēng)上山以北，東為已回采完畢1303N工作面，北為北風(fēng)井保護(hù)煤柱。地面標(biāo)高為+43.37～+44.12m。地表垂直投影位置為大劉莊以南、張樓以東。

由于受1303N工作面的開采影響，大劉莊南部區(qū)域最大下沉已達(dá)300mm，已有兩處磚混結(jié)構(gòu)樓房出現(xiàn)裂縫，損壞等級(jí)達(dá)Ι-Ⅱ級(jí)。為了避免此處區(qū)域再受1304N工作面回采影響而造成更大的下沉及房屋損壞，避免給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民造成更大的財(cái)產(chǎn)損失、給公司帶來額外的塌陷賠償及工農(nóng)矛盾，就要對(duì)1304N工作面的切眼位置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過研究論證來確定1304N工作面切眼位置。

【關(guān)鍵詞】地表移動(dòng)；沉降預(yù)計(jì)；概率積分法

依據(jù)2301S面、1301N、2301N面地表移動(dòng)變形觀測(cè)站的數(shù)據(jù)處理分析所得到的地表移動(dòng)角參數(shù)及概率積分法預(yù)計(jì)參數(shù)，預(yù)計(jì)大劉莊的村莊保護(hù)煤柱，并結(jié)合1304N工作面開拓方案，綜合論證研究1304N工作面切眼布置位置。

1、預(yù)計(jì)參數(shù)確定

通過對(duì)2301S面、1301N、2301N面地表移動(dòng)變形觀測(cè)站的設(shè)置、實(shí)測(cè)資料的采集，數(shù)據(jù)的處理分析，得到的相關(guān)參數(shù)如下：

（1）地表移動(dòng)角參數(shù)：

（2）概率積分法預(yù)計(jì)參數(shù)：

依據(jù)上述預(yù)計(jì)參數(shù)，計(jì)算大劉莊村莊保護(hù)煤柱約為320m。

2、1304N切眼位置布置方案

方案一：1304N面切眼與1303N面切眼布置成一條直線

若將1304N切眼與1303N切眼布置成一條直線，大劉莊南部房屋距工作面切眼最短距離為204m，遠(yuǎn)小于預(yù)計(jì)的村莊保護(hù)煤柱范圍。

因此，依據(jù)概率積分法參數(shù)預(yù)計(jì)：受1304N面開采影響，對(duì)大劉莊南部房屋最大傾斜值為8mm/m，最大水平變形值為6mm/m，最大下沉值為800mm。將會(huì)影響大劉莊東南部大部分房屋，房屋損壞等級(jí)將達(dá)到Ⅱ-Ⅲ級(jí)，屬于小修至中修范圍。

方案二：1304N面切眼相對(duì)于1303N面切眼向南退100m

若將1304N切眼向南推100m，大劉莊南部房屋距工作面切眼最短距離為304m，基本接近村莊保護(hù)煤柱，只有最南部?jī)蓷澚阈墙ㄖ锸盏接绊憽?/p>

依據(jù)概率積分法參數(shù)預(yù)計(jì)：受1304N面開采影響，對(duì)大劉莊最南部房屋最大傾斜值為6mm/m，最大水平變形值為5-6mm/m，最大下沉值為400mm。南部房屋聚集區(qū)最大傾斜值為1mm/m，最大水平變形2mm/m。

因此，1304N開采只會(huì)對(duì)大劉莊南部零星房屋造成較大影響，房屋損壞等級(jí)介于Ⅱ-Ⅲ級(jí)之間；對(duì)村莊南部房屋聚集區(qū)影響較小，損壞介于Ⅰ以下，屬于不修至簡(jiǎn)單維修范圍。

方案三：1304N面切眼相對(duì)于1303N面切眼向南退150m

若將1304N切眼向南推150m，大劉莊南部房屋距工作面切眼最短距離為354m，已在村莊保護(hù)范圍以外。

依據(jù)概率積分法參數(shù)預(yù)計(jì)：1304N工作面開采將不會(huì)再對(duì)大劉莊造成影響，大劉莊房屋將維持現(xiàn)狀。

3、方案對(duì)比

若采用方案1，將比方案3多回收49.6萬噸煤炭資源，但將會(huì)對(duì)大劉莊東南大部分房屋造成Ⅱ-Ⅲ的損壞，會(huì)對(duì)部分村民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成影響，帶來不必要的工農(nóng)糾紛。

若采用方案2，將比方案1少回收33萬噸煤炭資源，比方案3多回收16.6萬煤炭資源，工作面開采只會(huì)對(duì)村莊南部零星房屋造成較大損壞，對(duì)村莊房屋聚集區(qū)影響較小。

若采用方案，3，雖然回收的煤炭資源比上述兩方案小，但工作面開采將不會(huì)對(duì)大劉莊造成影響，不會(huì)對(duì)村民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來損害。

經(jīng)對(duì)1301N、1302N及2301S工作面實(shí)測(cè)地表沉降數(shù)據(jù)與預(yù)計(jì)沉降數(shù)據(jù)對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)預(yù)計(jì)沉降數(shù)據(jù)及范圍往往比實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)略??；再考慮到大劉莊內(nèi)房屋結(jié)構(gòu)強(qiáng)度未達(dá)到《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》中規(guī)定的磚混結(jié)構(gòu)物強(qiáng)度等級(jí)，因此若采用方案1或者方案2，造成的房屋損壞程度及影響范圍有可能比預(yù)計(jì)情況增大。

綜合考慮：建議采取方案3中切眼的布置方法，即將1304N工作面切眼布置在1303N工作面切眼以南150m處。

結(jié)語

通過對(duì)1304N工作面切眼位置優(yōu)化設(shè)計(jì)，確定了大劉莊村莊保護(hù)煤柱范圍，對(duì)1304N工作面切眼位置進(jìn)行了研究論證，若采用上述建議方案，1304N工作面回采將不會(huì)對(duì)大劉莊造成影響，降低了房屋變形等級(jí)，避免了房屋維修，節(jié)省了房屋維修費(fèi)及賠償費(fèi)，經(jīng)濟(jì)效益明顯；同時(shí)，也保證了村民的生命財(cái)產(chǎn)安全，緩和了工農(nóng)關(guān)系，維護(hù)了企業(yè)形象，有利于企業(yè)的和諧健康發(fā)展，具有顯著的社會(huì)效益。

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