第一章開采引起的巖層與地表移動第一節(jié)開采引起的巖層移動第二節(jié)開采引起的地表移動第三節(jié)地表移動與變形預(yù)計第四節(jié)

地表移動與變形參數(shù)分析

第一節(jié)開采引起的巖層移動一、充分采動區(qū)、巖石壓縮區(qū)、最大彎曲區(qū)和底板隆起區(qū)1、圍巖根據(jù)變形分區(qū)：應(yīng)力狀態(tài)和變形圖1-1巖層移動和變形分區(qū)Ⅰ—充分采動區(qū)Ⅱ—最大彎曲區(qū)：巖層向下彎曲的程度最大Ⅲ

頂板壓縮區(qū)Ⅳ

底板壓縮區(qū)支承壓力引起沿垂直方向壓縮工作面區(qū)域以外地層下沉Ⅴ

不均勻隆起區(qū)底鼓應(yīng)力降低Ⅵ

均勻隆起區(qū)水平擠壓煤體下方采空區(qū)下方（高應(yīng)力壓縮）低應(yīng)力

h—

側(cè)向水平應(yīng)力

h

hK

H≤

H

h

h底板二、垮落帶、斷裂帶和彎曲帶1、三帶的形成（1）垮落帶垮落帶

不規(guī)則垮落帶，呈雜亂堆積。

規(guī)則垮落帶，巖塊堆積排列較整齊碎脹性：1.3

1.5,體積增大導(dǎo)水：水、水砂和泥漿容易通過高度:（2）斷裂帶曾稱做裂隙帶。裂隙帶（左右斷裂，上下離層）彎曲，整體斷裂，大致垂直于層面的裂隙，離層一般導(dǎo)水，又稱導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ш衩簩拥谝环謱右院蟮姆謱娱_采時，斷裂帶高度上升，但上升的幅度較初次采動大為減?。?）彎曲帶斷裂帶之上至地表又稱彎曲下沉帶或整體移動帶

保持整體性和層狀結(jié)構(gòu)，不存在或極少存在離層裂隙。隔水，巖性較軟時，隔水性能更好。采深較大，彎曲帶的高度可能大大超過垮落帶和斷裂帶高度之和彎曲帶上方地表一般要形成地表下沉盆地，盆地邊緣往往要出現(xiàn)張裂隙，其深度約3

5m，一定深度后閉合消失。不出現(xiàn)三帶的可能性淺部無彎曲下沉帶充填開采無垮落帶2．三帶的空間輪廓形狀輪廓形與傾角（1）0

35

垮落帶開采期間，垮落帶的高度基本上是相同開采完畢，中間較低，兩端較高的枕形輪廓斷裂帶兩端邊界超出，呈馬鞍形，最高點位于采空區(qū)斜上方。

（２）36

54

垮落帶上部巖塊下滑或滾動上部繼續(xù)離層、斷裂、破碎和垮落，下部垮落帶高度較小。斷裂帶上大下小，上部的輪廓大致呈拋物線，與采空區(qū)邊界齊或略偏外。（3）

=55

90

巖塊滾動下滑，迅速充填下部，上部，邊界煤柱片幫、碎裂、抽冒，垮落帶和斷裂帶上邊緣急劇向上發(fā)展，大大超出上邊界垮落帶、斷裂帶呈耳形或上大下小的不對稱拱形3、垮落帶與斷裂帶的高度垮落帶與斷裂帶的高度（1）主要影響因素頂板巖性

煤層傾角

采高及厚煤層分層次數(shù)采空區(qū)范圍采空區(qū)處理方法

頂板巖性對兩帶的影響頂板堅硬，兩帶高度較大，之和可達18

28倍采高頂板松軟破碎時，兩帶高度較低，采厚的9

12倍。

煤層傾角對兩帶的影響傾角小于35

時，巖塊就地堆積。垮落帶和斷裂帶上邊界離煤層的高度基本上是相等傾角35

54

時，垮落巖塊下滑。傾角大于54

時，巖塊下滾，下部垮落的發(fā)展很小，上部發(fā)展很高

采高及厚煤層分層次數(shù)對兩帶的影響一次采全高或分層初次開采時，兩帶高度與采高呈近似直線關(guān)系分層或近距離煤層群重復(fù)開采，兩帶高度隨分層次數(shù)增加而遞減采空區(qū)范圍對兩帶的影響采空區(qū)范圍大時，兩帶充分發(fā)展，反之受到限制

采空區(qū)處理方法對兩帶的影響全部垮落法：上覆巖層破壞發(fā)展最充分，彎曲、離層、斷裂、垮落，達到一定高度充填法：無垮落帶，斷裂帶高度也明顯降低煤柱支撐法：兩帶高度介于之間垮落帶高度的計算公式

（傾角為0

35

及36

54

）

單一煤層的垮落帶最大高度覆巖為極堅硬巖層公式w—垮落過程中頂板下沉值

覆巖為堅硬、中硬、軟弱巖層或其互層公式垮落帶高度公式（傾角為0

35

及36

54，

厚煤層分層開采）覆巖巖性（單向抗壓強度及主要巖石名稱）

計算公式(m)堅硬(40

80MPa，石英砂巖、石灰?guī)r、砂質(zhì)頁巖、礫巖)

中硬(20

40MPa，砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r、砂質(zhì)頁巖、頁巖)軟弱(10

20MPa、泥巖，泥質(zhì)砂巖極軟弱(

10MPa，鋁土巖、風(fēng)化泥巖，粘土，砂質(zhì)粘土)導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ц叨扔嬎愎?/p>

（傾角為0

35

及36

54

）

（單一薄及中厚煤層或厚煤層分層開采）巖性計算公式之一(m)計算公式之二(m)堅硬

中硬軟弱極軟弱急斜煤層h垮落帶及導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ц叨?/p>

(傾角為55

90

)

巖性垮落帶高度計算（m）

導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ц叨扔嬎悖╩）

堅硬Hk=(0.4

0.5)Hd中硬、軟弱

Hk=(0.4

0.5)Hd

注：

h—區(qū)段或分段垂高，m；M—煤層法線厚度，m。

近距離煤層垮落帶和斷裂帶高度

層間距大于下煤層開采形成的垮落帶高度上下煤層的垮落帶高度不重合，而斷裂帶高度可能重合

上下煤層的斷裂帶最大高度可按近距離上下煤層的厚度分別計算，取其中標(biāo)高值大者作為兩層煤的斷裂帶高度；上下煤層的垮落帶高度則取上煤層的垮落帶高度。近距離煤層垮落帶和斷