梁寶寺煤礦地表移動參數綜合分析

譚洪山 于鳳兵 張 斌

（1.肥城礦業集團 梁寶寺能源有限責任公司，山東 濟寧272404；2.山東科技大學，山東 青島266590）

1 地表移動參數統計

梁寶寺煤礦3107、3111、3115 工作面條帶開采共布設了五條觀測線，其中沿走向布設三條觀測線，沿傾向布設二條觀測線，共埋設測點230 個，觀測線長度超出工作面邊界的長度均大于400m。3107 工作面開采周期17 個月。 3111 工作面開采周期5 個月。

3201、3202、3204、3206、3208、3212、3216 工作面條帶開采與全采共布設三條觀測線，其中走向布設一條觀測線，傾向布設兩條觀測線，共埋設測點80 個。

3201、3202、3204、3206、3208 工作面全采共布設4 條觀測線，沿走向布設兩條，沿傾向兩條，共埋設測點111 個。

采用了MAPINFO、MATLAB 等軟件對三種開采方式下巖移觀測站實測數據進行了數據處理及二維圖形繪制，并求取了地表移動參數如表1 所示。

表1 地表巖移參數與采空區面積S 的關系

2 最大下沉值W 與采空區面積S 的關系

分析表明∶工作面采空區最大下沉值隨著采空區面積的增大先增大后呈一個相對平穩的趨勢。三種開采方式下采空區最大下沉值與采空區面積的回歸關系如圖1 所示。 隨著面積S 的增加，最大下沉值W逐漸增加。達到某個值以后再逐漸減小最大下沉值與采空區面積的關系為∶

y=-1.17×10-8x2+0.017x－2371.1

關系函數的相對誤差為2.67×10-15。

圖1 最大下沉值與采空區面積的關系

3 下沉系數q 與工作面面積S 的關系

分析表明∶采區下沉系數q 與工作面面積S 關系呈二次函數關系，下沉系數q 隨著采空區面積S 的增大先增大后減小。

根據上述數據分析，結果表明，三種開采方式下，下沉系數q 與采空區面積S 的關系為∶面積越大，下沉系數越大，當達到某一個值后，隨之面積S 的繼續增大，下沉系數對應減小。 下沉系數q 與采空區面積S 的關系為∶

y=－1.41×10－12x2+2.501×10－6x-0.189

關系函數的相對誤差為1.11×10－15。

4 主要影響角正切tanβ 與工作面面積S 的關系

分析表明∶采區主要影響角正切tanβ 與工作面面積S 關系呈二次函數關系，主要影響角正切tanβ 隨著采空區面積S 的增大而減小，達到某一個值后增加趨勢趨于平穩。

根據上述數據分析，結果表明，三種開采方式下，主要影響角正切tanβ 與采空區面積S 的關系為∶面積越大， 主要影響角正切tanβ 越小，當達到某一個值后，隨之面積S 的繼續增大，主要影響角正切對應增加的趨勢會減小趨于平穩。 主要影響角正切tanβ 與采空區面積S的關系為∶

y=2.45×10－13x2－1.34×10－6x+3.331

關系函數的相對誤差為1.031×10－16。

5 水平移動系數b 與工作面面積S 的關系

分析表明∶采空區水平移動系數b 與工作面面積S 關系呈二次函數關系，水平移動系數b 隨著采空區面積S 的增大先減小，達到某一個值后再增大。

根據上述數據分析，結果表明，三種開采方式下，水平移動系數b與采空區面積S 的關系為∶面積越大，水平移動系數b 越小，當達到某一個值后，隨之面積S 的繼續增大，水平移動系數對應增加。水平移動系數b 與采空區面積S 的關系為∶

y=6.7055×10－14x2－1.2122×10－7x+0.35184

關系函數的相對誤差為1.0338×10－16。

6 水平移動值U0 與工作面面積S 的關系

分析表明∶采空區水平移動值U0與工作面面積S 關系呈二次函數關系，水平移動值U0隨著采空區面積S 的增大而增大，達到某一個值后，增大的趨勢減緩趨于平穩。

根據上述數據分析，結果表明，三種開采方式下，水平移動值U0與采空區面積S 的關系為∶面積越大，水平移動值U0越大，當達到某一個值后，隨之面積S 的繼續增大，水平移動值U0逐漸減小。 水平移動值U0與采空區面積S 的關系為∶

y=－3.439×10－9x2＋0.00506x－687.73

關系函數的相對誤差為2.8727×10－15。

7 結論

通 過 對3107、3111、3115 工 作 面 條 帶 開 采，3201、3202、3204、3206、3208、3212、3216 工 作 面 條 帶 開 采 與 全 采，3201、3202、3204、3206、3208 工作面全采三種方案開采后實測數據分析， 獲得吧了多工作面開采地表巖移參數。 運用MATLAB 軟件建立了下沉系數q、下沉值W、主要影響角正切tanβ、水平移動系數b，水平移動值U0與采空區面積的函數關系，為梁寶寺煤礦“三下”開采設計提供了技術依據。

［1］何國清等.礦山開采沉陷學[M].徐州∶中國礦業大學，1991.

［2］欒元重，曹丁濤，徐樂年，馮尊德.變形觀測與動態預報[M].北京∶氣象出版社，2001.