礦區(qū)鐵路專用線下開采損害監(jiān)測及治理

1、礦區(qū)鐵路專用線下開采損害監(jiān)測及治理論文關(guān)鍵詞:綜采放頂煤鐵路專用線下采煤地表沉陷災(zāi)害治理論文摘要:文中通過在鐵路專用線建立第四系厚沖積層下輕型支架綜采放頂煤條件的地表沉降變形觀測站,經(jīng)長期觀測和相關(guān)數(shù)據(jù)處理后獲取到特殊地層下巖移參數(shù),為礦區(qū)鐵路專用線采動沉陷治理提供了科學(xué)根據(jù),對類同地層條件下礦井地質(zhì)災(zāi)害防治具有重要的參考價值?；幢钡V業(yè)集團(tuán)公司朱仙莊煤礦位于黃淮平原中段,煤系地層之上覆蓋著厚度為250左右的第四系沖擊層,礦區(qū)鐵路專用線貫穿井田67k,橫跨南翼一、三、五、七采區(qū),在蘆嶺站與京滬線連接。1999年以來,該礦采用輕型支架綜采放頂煤新工藝獲得良好經(jīng)濟效益的同時,開采引起的地表沉陷也日趨

2、加劇,尤其是鐵路專用線下回采,造成路基下沉,鋼軌扭曲變形,給鐵路專用線上煤炭的平安營運造成了嚴(yán)重威脅。因此,對鐵路進(jìn)展動態(tài)監(jiān)測、為路基下沉及防治提供預(yù)測預(yù)報尤為必要。1開采情況及沉陷區(qū)現(xiàn)狀鐵路專用線下方一采區(qū)有711、713、810、811、813五個工作面,首采面為811工作面,采厚10,工作面走向650,傾斜長130,煤層傾角20,采取一次采全高區(qū)內(nèi)前進(jìn)式開采,采用輕型支架綜采放頂煤回采工藝。鐵路專用線與南翼采區(qū)呈25(斜交,壓煤量大,留設(shè)保護(hù)煤柱造成大量資源無法回收,不利南翼采區(qū)采場布局,經(jīng)反復(fù)論證,決定采用先回采后回填路基的方法。淮北礦區(qū)尚無厚沖積層下放頂煤回采的地表及巖層挪動參數(shù),根

3、據(jù)分層回采經(jīng)歷巖移參數(shù),預(yù)測一采區(qū)811工作面回采后將造成路基嚴(yán)重下沉,最大下沉預(yù)計達(dá)105,以往因無法準(zhǔn)確測算路基下沉量、回填工程量和預(yù)測回填時間,曾發(fā)生下沉盆地中段回填矸石缺乏,鋼軌拉伸斷裂,盆地邊緣鋼軌扭曲變形,回填矸石堆積,路基起伏不平等事故。2路基沉降觀測系統(tǒng)及外業(yè)觀測21觀測站設(shè)計根據(jù)鐵道路下811、813工作面布局狀況,沿路基東北側(cè)布設(shè)一條偽走向觀測線,布設(shè)50個工作測點(間隔25),在下沉盆地之外觀測線兩端各埋設(shè)3個控制點;同時在鋼軌上間隔25打直徑12圓孔布設(shè)鋼軌觀測線;在下沉盆地中央布設(shè)一條傾斜觀測線,工作測點48個,形成完好的鐵路沉降變形觀測站。22測點構(gòu)造及埋設(shè)基樁用混

4、凝土預(yù)制,測點標(biāo)志采用直徑40園鐵制作,頂端焊以薄層銅面,中間鉆有直徑15小孔,園鐵上端車出螺絲扣,套上聯(lián)接頭,以備測點下沉后接樁。初次埋點開挖500見方基坑,坑底鋪150厚石子,植入基樁,用混凝土澆實。每次采用接樁措施后,均要用混凝土澆勻灌實,凝結(jié)結(jié)實,并實地測定測點位置。23外業(yè)觀測工程外業(yè)觀測包括四個方面:(1)觀測站連測:測點與礦區(qū)控制網(wǎng)之間進(jìn)展的gps控制測量。(2)全面觀測:觀測站內(nèi)部各測點的高程測量、點間距測量和支距測量。(3)水準(zhǔn)測量:觀測站工作測點的沉降觀測,按一定周期單獨進(jìn)展。(4)地表附屬物的測定、編錄:對鐵路沿線地表塌陷裂縫、臺階和鐵路沿線輸電線路下沉、鐵路橋涵破壞和鋼

5、軌接頭脫節(jié)扭曲、道釘崩落等地表附屬物破壞狀況進(jìn)展實地勘查、素描和測量,并編錄臺帳。24觀測技術(shù)要求(1)埋點15天后,進(jìn)展觀測站連測,宜獨立進(jìn)展2次。(2)采動之前進(jìn)展2次全面觀測,間隔不超過5天,假如2次觀測較差不超過表1規(guī)定,取2次觀測值平均值作為各測點的原始數(shù)據(jù)。地表挪動顯現(xiàn)后,每旬對觀測站進(jìn)展全面觀測或水準(zhǔn)測量;挪動活潑期,至少要進(jìn)展4次全面觀測,根據(jù)工作面推進(jìn)速度,適當(dāng)加密水準(zhǔn)測量次數(shù)。(3)地表塌陷臺階、裂縫、(輸電、通訊)線路和橋涵等附屬物調(diào)查應(yīng)同步進(jìn)展,臺帳編錄宜每月1次。路基回填后還要增加跨鐵道路路與路基間懸高三角高程測量,確保火車平安運行間隙。(4)井下回采工作面調(diào)查為掌握地表挪動變形與回采工作面之間時空關(guān)系,應(yīng)對工作面回采狀況進(jìn)展調(diào)查,調(diào)查內(nèi)容包括:工作面推進(jìn)位置、采凈程度、煤層傾角、實際采厚、來壓周期和頂板垮落等。3內(nèi)業(yè)成果及采動損害治理31原始觀測數(shù)據(jù)每次觀測完畢,檢查外業(yè)手簿無誤后,按以下程序整理內(nèi)業(yè)成果:(1)計算各觀測線閉合差,不超過限差將其配賦;(2)計算各測點高程;(3)計算各邊長改正數(shù),取其最或是值;(4)