MSPS系统在矿山地质环境治理中应用.pdfVIP

第24卷增刊 徐州工程学院学报(自然科学版) 2009年11月 V01．24 JournalofXuzhouInstituteof Sciences N0V．2009 Edition) Suppl． Techology(Natural MSPS系统在矿山地质环境治理中的应用 王昌举，于淑雯，何宝林 (徐州中国矿大岩土工程新技术发展有限公司，江苏徐州221008) 摘要：预测煤矿开采后引发的地面塌陷的程度和方向是矿山地质环境治理工作的重要组成部分，本文 以MSPS系统在煤矿采空区地面塌陷预测中的应用为例。分析该预测系统在煤矿采空区矿山地质环境治理中的 适用性，为后期矿山地质环境治理提供技术指导。 关键词：MSPS系统煤矿采空区矿山地质环境治理地面塌陷 中圈分类号：TUl67文献标志码：A文章编号：1674—358X(2009)S1—0043—05 0引言 作为世界上最大的煤炭生产、消费国，煤炭能源消费量约占我国一次性能源消费量的74％，但煤炭的开采规模的不 断扩大，已探明的煤炭储量已经越来越少，并且随着开采范围的不断扩大，所造成的农林田荒废、道路塌陷、房屋开裂 等现象也越来越严重。截至目前，我国采煤塌陷造成土地破坏总量已超过400万hm，并且仍以每年约4．5万hm的速度 增加，因此在做好塌陷地复垦任务的同时，如果能对煤矿采空区后期的塌陷沉降进行一个方向性的量化预测，将会对后 期的治理工作提供有力的技术支持。 MSPS系统(矿区沉陷预测预报系统)则具备了地表沉陷数据处理、地表沉陷预计、开采沉陷预计参数的求取、地表 沉陷实时预计以及矿区土地沉陷预报等功能，可根据预测得到的结果来全面掌握矿区土地的沉陷情况，判别建筑物是否 受开采影响。该系统对于沉陷预测和开采生产以及后期治理都有着其它传统工作模式所不可比拟的优判…。 因此本文将利用MSPS系统在煤矿采空区矿山地质环境治理方面的地表沉降预计进行实例分析，以探索该系统在煤 矿采空区矿山地质环境治理中的应用研究。 1 MSPS系统原理 该系统是在WINDOWS环境下，使用VISUALBASIC开发而成的，主要功能前文已介绍，在此不再赘述，仅对该系 统的原理进行简单描述。 在倾斜煤层中开采某单元i，按概率积分法的基本原理，单元开采引起地表任意点(x，y)的下沉(最终值)(文献【l】) 为： W,d(x,y)=(1lr2)xexp(--,a(x一再)2／r2)xexp(-tr(y一咒+‘)2，，2)，(1) 单元中心点的平面坐标；x，y卜地表任意一点的坐标。设工作面范围为：0～P，0一a组成的矩形。 ①地表任一点的下沉为【“： 乏‘ W(x，l，)=w o WⅢ(x，Y)#xay IJ ；： (2) 式中wo．一该地质采矿条件下的最大下沉值，值为mqcosn，其中。q为下沉系数；P一工作面走向长；a—工作面沿 倾斜方向的水平距离。 收稿日期：2009—09—20 作者简介：王昌举(1976一)。男．江苏宿迁人．主要从事岩土工程地质灾害防治和治理工作。 43 上式也可写为： 1-r()5击堋。(小胪(y)， (3) 式中Ⅵ_一走向和倾向均达到充分采动时的地表最大下沉值； W。(x)—倾向方向达到充分采动时走向主断面上横坐标为x的点的下沉值； Wo(y卜—走向方向达到充分采动时倾向主断面上横坐标为Y的