地表裂缝深度实测研究王宗胜.pdf

DOI:10.13606/j.cnki.37-1205/td.2011.06.022 煤矿现代化 2011 年第6 期 总第105 期 地表裂缝深度实测研究 1 2 3 2 王宗胜 ，李亮 ，郑辉 ，方茜 （1. 鲍店煤矿，山东邹城 273500 ；2. 中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州221116 ； 3. 兖矿集团有限公司，山东 邹城 273500） 摘 要 本文以鲍店5305 工作面为例，对其地表裂缝的发育深度进行了实测与理论研 究，并对实测与理论计算结果进行比较分析。研究结果表明：裂缝沿竖直方向的发育深度是 有限的，存在裂缝发育的极限深度。在兖州矿区泗河下厚煤层开采的条件下，通过建立裂缝 发育深度预测模型预测的结果与实测结果保持一致。 关键词 开采深陷；地表裂缝；发育深度 + 中图分类号：TD325 .2 文献标志码：A 文章编号：1009- 0797（2011）06- 0039- 03 图1 开挖裂缝的平面位置 图2 裂缝充填图 1 引言 煤炭开采在给人们带来巨大经济效益的同时， 也带来了不小的负面影响。地下煤炭开采引起地表 沉陷，随着沉陷的发展，地表土层各点的受力状态 [1] 发生相应的变化，土层的原始平衡状态被破坏 。由 于地表各点的不均匀沉降和水平移动，在沉陷盆地 内的部分区域将产生裂缝。地表裂缝影响农作物的 生长，降低河堤防洪能力，是土地生产能力下降和 图3 裂缝开挖平面位置示意图 山区滑坡产生的主要原因之一，也是影响地表水工 建筑安全的关键因素之一。因此，地表裂缝发育深 度的研究对于沉陷治理具有十分重要的现实意义。 本文以鲍店5305 工作面地表裂缝为例，对其发育 深度进行了实测与理论研究，并对实测与理论计算 结果进行比较分析。 每道裂缝的下钻次数视裂缝发育情况而定，在 2 钻孔取芯观测 平面方向以最后一钻泥（岩）芯中无裂缝为打钻终 为了研究裂缝在深度上的发育情况，以鲍店5305 止判别条件。每钻取样深度视裂缝发育情况，依裂 工作面为例，选择地表不同发育宽度和落差的四条裂 缝在深度方向泯灭或者裂缝在倾斜方向发生变化 缝：L31、L33、L20 和L39 进行开挖。裂缝与工作面的 作为终孔条件。每孔3m 一提，如遇裂缝倾向发生变 相对位置如图1。裂缝的表面宽度和落差如表1。 化或者单孔裂缝泯灭则换位。 表 1 开挖裂缝的表面宽度和落差 裂缝名称 L31 L33 L20 L39 3 人工开挖观测 表面宽度（mm） 100 100 50 35 裂缝落差（mm） 200 200 100 0 为了判别裂缝在深度上的发育，对裂缝采取了 首先用白石灰对需要开挖的裂缝进行人工灌 人工方式进行开挖，开挖点位与钻孔开挖法开挖点 浆，对裂缝深度和发育形态进行标识，以避免在开 位相同。 挖过程中周围土体进入裂缝而导致裂缝形态和深