铁路工程小型采空区稳定性及地表移动变形评价方法、地表移动变形计算、移动参数、注浆材料及浆液检测、注浆施工表格_第1页
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文档简介

附录A小型采空区稳定性及地表移动变形评价方法A.0.1小型采空区的稳定性评价计算宜符合表A.0.1-1的规定。表A.0.1-1小型采空区稳定性评价计算示意图计算公式适用条件不考虑上部荷载,考虑附加荷载,适用于小型采空空洞上覆岩层较薄且破碎或空洞以上主要为第四系松散层等情况考虑c值的影响,适用于煤层较薄、采高较小及采深采厚比较大(洞高效应影响较小)时的地基稳定性计算当不考虑粘聚力时,当考虑粘聚力时,考虑上部荷载Q,不考虑粘聚力时,考虑上部荷载Q,考虑粘聚力时,其中,,适用于浅埋于基岩中的小型采空区的地基稳定性计算适用于浅埋洞穴临界深度计算自然拱的高度:压力拱高:崩坏拱高度:适用于采空区顶板岩体较完整、岩石强度较高的情况极限跨度为:,适用于采空区顶板岩体较完整、岩层产状平缓的较浅采空区坍塌体高度为适用于采空区和巷道受长期破坏作用,洞顶完全坍塌的情况注:Q——采空段顶板上的压力(kN/m);G——巷道单位长度顶板上岩层所受的总应力(kN/m);2a——巷道宽度(m);φ——岩层的内摩擦角(º),f——巷道单位长度侧壁的摩阻力(kN/m);γ——上覆岩层的重度(kN/m3),γ=gρ=9.8ρ≈10ρ,其中ρ为天然密度,单位为g/cm3;H0为临界深度;P0——建筑物基底单位压力(kN/m2);c为粘聚力;λ——静止侧压力系数,太沙基取λ=1;q——地面荷载;h—自然拱高度(m);b—开凿断面宽度之半(m);f—为岩石坚固性系数,又称普氏系数,对于松散土及粘性土,而对于岩石可取,Rc为单轴抗压强度;b1—压力拱跨度之半(m);a—开凿断面高度(m);b2—塌落拱跨度之半(m);Lc—梁的极限跨距,m;h1—岩梁厚度,m;σc—梁的单向抗压强度,t/m2;q1—作用在梁平均载荷,t/m3;E1—第1层岩体的弹模,t/m2;Ei—第i层岩体的弹模,t/m2;γi—第i层岩体的容重,t/m3;hi—第i层岩体的厚度,m;n—梁上方不同岩体的层数;Hc—坍塌体的土体高度(m);h0—洞室段高度(m);k-岩体碎胀系数,根据顶板以上岩体条件综合给出。A.0.2由小型采空区塌落及长期破坏产生的残余沉降变形,可采用洞顶坍塌堵塞法进行估算。1当坍塌体高度h小于上覆岩层厚度H1与采空高度之和h0时,即未塌至地表,残余变形为0,反之则会塌至地表,残余变形Wn为(A.0.2-1)式中:k——碎胀系数。2小型采空区在开采方法上随意性较强,则采空区的形状变化多样,一些数据很难具体确定。目前的计算计算结果还存在一定的随机性和不确定性。B.0.3对于非充分采动形成的宽度较小的采空区,可采用沉陷系数法计算沉降量。根据非充分采动条件下最大下沉值Wm的计算公式(A.0.2-2)式中:q——沉陷系数;M——采空高度(m),n1、n2——分别为采空区沿倾斜和水平方向的采动系数,且n1、n2≤1.0(A.0.2-3)式中:K——按岩层由软到硬分别取0.7~0.9。D1、D2——分别为采空区沿倾向和走向上的水平投影长度(m);H0——平均开采深度(m)。

附录B采空区地表移动变形计算B.0.1新近开采和规划开采的大面积采空区地表移动变形计算宜符合下列规定:1缓倾斜(倾角小于25°)矿层地表移动和变形预测方法见下表B.0.1。表B.0.1地基移动与变形预测计算经验公式项目最大变形量任意点(x)变形量符号说明下沉W(或S)(mm)η为下沉系数,与矿层倾角、开采方法和顶板管理方法有关,宜取0.01~0.95;m为矿层的采出厚度(m);r为主要影响半径(m);b为水平移动系数,宜取0.25~0.35倾斜T(或i)(mm/m)曲率k(mm/m2)水平移动U(mm)水平变形(mm/m)2当矿层倾角近于水平或缓倾斜且开采达充分采动时,最大变形值的计算可按表B.0.2来进行。表B.0.2地表最大变形经验计算式使用单位类别煤科院北京研究所唐山煤科院式中符号最大下沉q0为下沉系数,可根据顶板处置方法选择,重复采动时,数值增大10~20%,甚至更大;r为地面影响区的半径,,H为开采深度,β为移动角,tanβ一般取1.5~2.5;l为盆地中心(最大下沉点)带下沉曲线拐点的距离;D为采厚;b为水平移动系数,b=0.2~0.4,一般取b=0.3;KH为系数,一般取10~12。最大倾斜最大曲率最大水平位移最大水平变形3对于长壁法开采的大面积采空区可利用成熟的采空区地表移动变形预计软件系统进行分析计算,根据计算结果分析不同路段的地基稳定性。B.0.2基于概率积分法采空区残余变形计算宜符合下列规定:1基于概率积分公式进行老采空区残余变形计算:1)概率积分法地表移动变形预计数学模型①下沉(B.0.2-1)②倾斜(B.0.2-2)(B.0.2-3)③曲率(B.0.2-4)(B.0.2-5)④水平移动(B.0.2-6)⑤水平变形(B.0.2-7)(B.0.2-8)⑥扭曲变形(B.0.2-9)式中:,mm,mmm——采厚,mm;q——下沉系数;——水平移动系数;——等价开采影响深度;——主要影响角正切;——等价计算工作面的主要影响半径,;——等价计算工作面各边界的直线段;——开采影响传播角;——沿x(煤层走向)方向的倾斜,mm/m;——沿y(煤层倾向)方向的倾斜,mm/m;——沿x(煤层走向)方向的曲率,10-3/m;——沿y(煤层倾向)方向的曲率,10-3/m;——沿x(煤层走向)方向的水平移动,mm;——沿y(煤层倾向)方向的水平移动,mm;——沿x(煤层走向)方向的水平变形,mm/m;——沿y(煤层倾向)方向的水平变形,mm/m。2)采用概率积分方法预计主要基于如下假设:①残余移动变形符合概率积分分布。②残余变形过程中地表下沉速度逐年递减,直至采动煤岩体应力状态最终达到稳定平衡、岩层与地表移动变形终止。③极限残余最大下沉根据具体情况可取煤层厚度的5%~15%,下沉速度呈指数递减规律以残余下沉系数变化形式体现,可用下式表示:(B.0.2-10)式中:qt——移动期结束后t年地表下沉系数;q0——移动期结束后地表最大残余下沉系数,取0.15;T——地表移动延续总时间,年;t——残余变形年限,年。④计算中采用的水平移动系数、主要影响角正切、开采影响传播角按矿区实测数据选取,拐点偏移距取零。2基于沉降观测资料进行老采空区剩余沉降计算:1)参考抚顺矿区经验,根据地表移动观测资料得到下沉与时间无因次关系式:(B.0.2-11)式中,w。——充分采动时地表最大下沉值;w(t)——t时刻地表下沉值;T——地表移动延续时间。2)根据公式(B.0.2-11),可以计算出不同时刻地表点移动量的大小,从而得到任意时间段地表下沉增量大小,则任意时间段地表下沉的增量为:(B.0.2-12)式中,t1、t2——计算的时间段。3)对于老采空区剩余移动变形计算,为安全起见,t1取工作面已经开采完的时间,t2可以认为无限远的时间,即,则式(B.0.2-12)为:(B.0.2-13)4)从式(B.0.2-13)可以计算出不同工作面可能的剩余移动占最大下沉量的百分比,从而为计算地表剩余下沉的参数选取提供基础。3基于双曲线法的采空区残余变形计算1)基于采空区移动变形过程中前期精确连续的变形资料绘制变形曲线,可根据沉降的趋势,采用双曲线法预测未来一定时间内的下沉量及总的下沉量。从地下采空开始到任意时间t的沉降量可用下式求得:(B.0.2-14)式中:—t=0时的初始沉降量(cm),要从采空后的一定时间开始计算;—t时的沉降量(cm);—经过时间(天);和是用实测值经过回归求得的两个常数。图B.0.2双曲线法参数物理意义示意2)根据式(B.0.2-14)可得:(B.0.2-15)3)用实测三组以上的沉降~时间数据,通过对和的数据进行线性回归分析,求出和,即可求出任意时间的下沉量。当t=∞时,最终沉降为:(B.0.2-16)4)从而可以预测在该恒载条件下的任意时刻的沉降和最终沉降。

附录C采空区地表移动参数表C.0.1中国部分矿区地表移动实测参数矿区地质、采矿技术条件松散层移动角边界角移动角下沉系数(初采、重采)水平移动系数峰峰石炭二叠系,主要为砂岩、页岩、砂质页岩、薄层灰岩互层。松散层厚0~30m,为砂质粘土。上四层煤总厚8~9m,倾角8°~30°,采深90~460m,走向长壁全部垮落法开采φ=56°δ0=58°β0=58°γ0=58°δ=74°γ=63°+αβ=70°-0.6αq=0.78(初采)q=0.88(厚煤层分层重复采动)q=0.94(近距煤层重复采动)b=0.25石炭二叠系,主要为砂岩、页岩、砂质页岩、薄层灰岩互层。松散层厚4~22m。采厚0.75~1.4m,倾角9°~17°,采深95~220m,走向长壁缓沉法开采/δ0=52°~58°β0=59°~61°δ=69°~81°β=62.5°~70°γ=86°q=0.82~1.06b=0.16~0.35抚顺新生代第三系,为油母页岩、泥岩、页岩。主采煤层平均厚50m,倾角20°~50°,采深350~550m。采区走向长320m,倾斜长60~100m,用倾斜分层上行V型长壁水砂充填法开采。充填材料为废油母页岩φ=45°δ0=54°β0=53°-0.27α(14°≤α≤47°)γ0=56°δ=70°γ0=64°β=70°-0.6α(西部)β=77°-0.6α(东部)δ=65°(重采)r=63°+0.1α(20°≤α≤40°)b=0.314胜利煤矿,新生代第三系。主采煤层厚2.13~2.19m,倾角7°~16°,采深705~714m。工作面走向长103~161m,倾斜长60m,用条带充填法开采。φ=44°//q=0.034b=0.28阜新晚侏罗系,以页岩、砂质页岩、砂岩为主,坚固性系数f=1~5。可采煤层总厚22m,倾角10°~31°,采深50~350m,用走向长壁全部垮落法、刀柱法、水砂充填法和条带法开采φ=40°(砂质粘土、含水较丰富)φ=50°(砂质粘土、含水一般)δ0=64°(69≤H≤475)β0=61°(α<10°)β0=65°-0.7α(α>10°)γ0=63°(10°<α<31°)δ=72°(56<H≤119m)β=73°(α<9°)β=79.6°-0.7α(10°≤α≤31°)γ=76°(α≤10°)走向长壁全陷法:(50<H0<350m)q=0.8(H0<50m)q=0.66刀柱采煤法q=0.38水砂充填法q=0.18冒落条带法q=0.12重复开采(活化系数):56≤H0≤241q1=0.22(一次重采)q2=0.09(二次重采)q3=0.03(三次重采)360≤H0≤550q1=0.19(一次重采)q2=0.06(二次重采)q3=0.06(三次重采)b=0.25(H≤100)b=0.18(H>100)淮南二叠系,以页岩、砂岩、砂质页岩为主,第四系厚18~128m,中部、东部以粘土、亚粘土为主,西部以砂质粘土、砂、泥灰岩为主。倾斜、缓倾斜煤层用倾斜分层人工假顶全部垮落法和单一长壁全部垮落法开采;急倾斜煤层用平板型掩护支架、伪倾斜柔性掩护支架、水平分层、倒台阶采煤法、全部垮落法管理顶板φ=41°δ0=49°β0=49°-15°sinαγ0=54°λ0=40°δ=66°γ=70°(α<55°)β=66°-22°sinα(0<α<90°)λ=55°-e0.16α-12(55°<α<90°)q=0.6+0.12lnn(不包括急倾斜煤层)n—回采分层数b=0.25+0.0043α(15°<α<50°)二叠系,以砂岩、泥岩为主,第四系厚250~480m,采厚2.5~4.5m,倾角5°~20°,采深400~890m,用综采全陷法、一次采全高全陷法开采φ=41~45°δ0=41°~58°β0=40°~53°γ0=40°~51°δ=67°~81°β=63°~77°γ=65°~75°q=0.92~1.18b=0.27~0.37鸡西侏罗系,主要为砂岩、砂质页岩、页岩,坚固性系数f=3~10。第四系厚2~10m,煤层厚度07~2.4m,倾角3°~24°,采深23~456m,用走向长壁全部垮落法开采,少部分用长壁带状充填法开采δ0=63°β0=59°γ0=60.5°δ=73.5°β=67°γ=70.8°全陷初采q=1.21-0.09lnH(32≤H≤365)全陷重采q=0.75-0.80b=0.25~0.30(200≤H≤400)b=0.20~0.25(80≤H≤200)b=0.15~0.20(40≤H≤80)阳泉石炭二叠系,主要为砂岩、砂质页岩,综合平均坚固性系数f=7.6。可采煤层总厚约10m,倾角3°~6°,局部10°~15°。主要地貌为山地,山势陡峭,覆盖层很薄。采深50~450m,用走向长壁全部垮落法开采φ=55°(黄土层)φ=45°(风化坡积物)φ=35°(含水坡积物)δ0=β0=γ0=65°(按下沉10mm确定)δ0=β0=γ0=50°(按水平移动10mm确定)δ=β=γ=72°(煤层及地表倾角小于5°)δ=γ=72°β=72°-0.5α(煤层倾角大于5°)q=0.83(反坡、山地)q=0.70(正坡、平底)q1=1.1q(一次重采)q2=1.15q(二次重采)b=0.22枣庄二叠系,以页岩、砂质页岩、薄层灰岩为主。可采6层,总厚10~11m,倾角0°~30°,大部分地区为8°~15°,采深36~300m。用走向长壁全部垮落法开采φ=45°δ0=γ0=63°β0=70°-0.7αδ=γ=76°β=87°-αq=0.75b=0.21石炭系、二叠系。采厚1.4~2m,倾角4°~12°,采深385~450m,工作面走向长度320~720m,倾向长度160~400m。用综采全部垮落法开采/δ0=65°~66°β0=61°~65°γ0=68°~81°δ=70°~73°β=64°~89°γ=74°~76°q=0.4~0.45,新安矿q=0.86b=0.22~0.4平顶山石炭二叠系,为钙质页岩、页岩、砂质页岩及砂岩互层。第四系厚10~260m,为残积、坡积、冲积物。可采10层,总厚约15m,倾角5°~50°,一般8°~12°,采深67~650m。用走向长壁全部垮落法开采φ=45°(H0≥50%)φ=50°(H0<50%)δ0=54°β0=59°-0.5αγ0=60°δ=68°γ=70°β=70°-0.65αq=1.06D1—工作面斜长,m本溪石炭二叠系和侏罗系,以砂岩、页岩、砂质页岩为主,坚固性系数f=3~6,采深48~668m,倾角5°~29°,用走向长壁全陷法开采δ0=69.5°β0=62.2°初采β=73°(初采)q=1.2-0.11Q(Q—上覆岩层砂岩所占百分数)q1=0.05(一次重采)b=-2.043+0.57lnQ(Q为砂岩所占百分数)双鸭山含煤地层为中生界侏罗系的城子河组及穆棱组。其上为白垩系、第三系玄武岩(局部)及第四系冲积层。煤层直接顶和老顶由粉砂岩、细砂岩、中砂岩组成,属中硬岩层、煤层倾角为5°~20°,采厚1~2.1m,采深45~250m冒落法管理顶板,少数采用带状充填法δ0=61°(H<100m)δ0=67°(H>100m)β0=65°-0.76αγ0=65°δ=γ=70°β=70°-0.25αγ=70°q=0.66(中硬)q=0.50(有玄武岩时)q=0.72(中硬偏软)b=0.02α+0.04(α=6~15°)(安邦河区,扁食河区)b=0.39(七星河区、后冲积层时)淮北

(包括部分皖北矿区)冲积层为第四纪,第三纪,厚30~300m,煤系地层为石炭二叠纪,以砂岩、泥岩为主,硬度为中等,可采煤层1~5层,煤厚1~14m,单层厚大多在2~4m,采深60~700m,以炮采为主,少数为综采φ=40°(h<100m)φ=42°(h>100m,m≥2.5m)φ=45°(h>100m,m<2.5m)δ0=γ0=69°β0=69°-0.7αγ0=40°δ=73.0°γ=73.3°β=73°-0.57αq=0.5905+0.117+0.5198-0.0001H基±0.104q1=0.18(一次重采)b=0.2801+0.0037α或b=0.225+0.21b重=b初大雁煤系地层属侏罗系上统,上覆第四系松散沉积物,厚度为10~30m,煤层倾角13~25°,采深50~200m,岩性为软岩,开采方法走向长壁全部垮落法φ=38°β0=43°γ0=24°δ=63°γ=58°β=60°煤系地层属侏罗系上统,上覆第四系松散沉积物,厚度为20~70m,煤层倾角5°~11°,采深300~500m,岩性以软岩为主,开采方法综放全部垮落法/δ0=47°~57°β0=42°~57°γ0=46°~57°δ=50°~72°β=50°~67°γ=50°~72°q=0.75~0.77b=0.29铜川煤系地层为石炭二叠系,上覆岩层主要为砂岩、泥岩,松散层厚度为30~110m,采厚2~2.8m,倾角6~10°,采深150~500m,走向长壁全部垮落法开采φ=55°δ0=55°~73°β0=66°~73°γ0=45°~73°δ=68°~77°β=68°~75°γ=60°~75°q=0.75~0.77b=0.29乌鲁木齐侏罗系,主要为砂岩、砂质页岩、泥岩。第四系厚20~30m,可采煤层33层,总厚130~170m,倾角为60°~88°,采深70~200m,仓储式采煤法顶板35°底板65°走向70°开滦煤系地层为石炭二叠系,上覆岩层主要为砂岩、砂质页岩、页岩及泥岩。第四系松散层厚15~250m不等,部分含水丰富。可采煤层5~7层有薄、中厚及厚煤层,煤层倾角10°~20°,局部为急倾斜及倒转黄土,粘土为主φ=45°以含水砂层为主φ=35°以流砂层为主φ=30°γ0=46°+0.5(H-50)(30°≤γ0≤55°)β0=40°-0.6(α-40°)(28°≤β0≤55°)δ0=55°γ=55°+05(H-50)(35°≤γ≤72°)β=72°-0.67α(30°≤β≤72°)δ=70°缓倾斜q=0.74急倾斜q=0.11缓倾斜b=0.34急倾斜b=0.96煤系地层为石炭二叠系,上覆岩层主要为砂岩、砂质页岩、页岩。第四系厚30~100m,采厚2.3~7.4m,倾角为14°~30°,采深100~340m,走向长壁全部垮落法开采/δ0=35°~56°β0=43°~56°γ0=37°~54°δ=72°~74°β=59°~66°γ=51°~74°q=0.55~0.89b=0.3~0.47钱家营矿,煤系地层为石炭二叠系,第四系厚100m,采厚4m,倾角为7°,采深682m,综采全部垮落法开采/δ0=51°β0=51°γ0=51°δ=73°β=73°γ=73°q=0.96b=0.23萍乡、高安上三叠安源煤系,主要为砂岩、粉砂岩、东部上覆第三系红色砂砾层,底部为茅口灰岩含水层。可采煤层五层,总厚度10m左右φ=55°φ砂=55°γ0=46°β0=60°-0.6αδ0=60°δ=γ=74°β=74°-0.8α(20°≤α≤40°)β=74°-α(α<20°)q=0.64q=0.48(上覆岩层有第三系红色砂砾层80m)q1=1.1b=0.3萍乡煤系地层为三叠系,第四系厚3~80m,采厚1~2.3m,倾角为4°~40°,采深85~240m,长壁全部垮落法开采或水采全部垮落法开采/δ0=48°~63°β0=34°~40°γ0=46°~53°δ=66°~79°β=37°~62°γ=65°~76°q=0.4~0.7b=0.3英岗岭二叠纪乐平煤系,主要为砂岩、泥岩互层。松散层0~8m,为第四纪红土,开采煤层6号煤,平均厚度1.6m,倾角9°,采深287~303mβ0=68°δ0=60°β=70.3°δ=73°q=0.633b=0.254盘江二叠系,主要为砂岩、泥岩。煤层倾角10°。主要地貌为山地。采深129~290m,用走向长壁全部垮落法开采,煤层厚度2~6m,倾角2°~10°γ0=54°β0=63.5°δ0=59.3°δ=65.5°β=67.5°γ=59.5°澄合石炭二叠纪煤田,松散层为黄土,基岩为砂岩、粉砂岩、砂质泥岩和泥岩互层,缓倾斜煤层,走向长壁全部垮落法开采煤层厚度2.6m,倾角2°~10°φ=43°γ0=76.590°-25.644°Vβ0=70.444°-30.39°Vδ0=72.59°-27.513°V式中V=h/H0(下同)δ=78.164°-16.571°Vβ=75.869°-14.451°Vγ=76.003°-15.553°V煤系地层为石炭系、二叠系,第四系厚20~180m,采厚1.9~5.7m,倾角为2°~10°,采深130~290m,炮采全部垮落法开采、综采全部垮落法开采、高档全部垮落法开采φ=42°~60°δ0=59°~64°β0=54°~74°γ0=59°~75°δ=63°~78°β=63°~76°γ=60°~74°q=0.6~0.9b=0.26~0.36西山石炭三叠系,主要为砂岩、砂质泥岩,主要可采煤层6层,总厚度约16~18m,倾角一般3°~8°,局部为10°~20°。主要地貌为山地,山势陡峭,地形起伏剧烈,盖山厚度变化较大,采深一般小于400m,大多为100~300m。用走向长壁全部垮落法开采h=10m,φ=45°h=10~20m,φ=50°h=20~40m,φ=55°h=40~60m,φ=60°h≥60m,φ=65°如松散层含水量较大,上述φ值应减少5°α≤5°,H≤100m时,β0=γ0=δ0=55°α≤5°,100m<H<300m时,β0=γ0=δ0=60°α≤5°,H≥300m时,β0=γ0=δ0=65°α>5°,γ0=δ0β0=δ0-0.5αα≤5°,H≤100m时,β=γ=δ=68°α≤5°,100m<H<300m时,β=γ=δ=72°α≤5°,H≥300m时,β=γ=δ=76°α>5°,β=δ-0.6α在充分采动条件下,下沉系数为q=0.8±0.1,式中上限用于重复开采或工作面宽深比L/H>1.0,下限用于工作面宽深比L/H<0.3的极不充分开采条件在充分开采条件下地表水平移动系数:①开采深厚比H/M<30;或采深H<50m且地表为马兰黄土新地或厚度较大的风化松散层时,b=0.4;②初次开采深厚比H/M>100;且地表为基岩,或风化层厚度小于2m,或地表为有植被的砂质粘土层,b=0.25;③一般条件下,b=0.33焦作上石炭系、下二叠系煤层,松散层厚度10~50m,基岩以砂岩、页岩、砂质页岩为主。采厚1.8~7m,倾角4°~19°,采深80~270m,工作面走向长度145~580m,倾向长度70~162m。用走向长壁全部垮落法开采φ=18°~51°δ0=40°~74°β0=40°~55.5°γ0=43.5°~55°δ=64°~87°β=52°~74.7°γ=67.3°~77.5°q=0.67~1.31b=0.2~0.37朱村煤矿54002充填工作面,上石炭系、下二叠系煤层,松散层厚度42.6m,基岩以砂岩为主,砂岩类占比70.8%,泥岩类占比2.7%。采厚1.38m,倾角4°~8°,采深207.5m,工作面倾向长度110m。用普采充填法开采///q=0.10/神东侏罗系煤层,松散层厚度0~180m,基岩以砂岩、泥岩为主。采厚2.1~6.5m,倾角1°~3°,采深50~1072m,工作面走向长度1014~3730m,倾向长度281m。用综采或综放全部垮落法开采φ=45°~62.5°δ0=64°~68°β0=64°~68°γ0=64°~68°δ=65°~80°β=65°~80°γ=65°~80°q=0.55~0.6,三道沟煤矿q=0.87b=0.13~0.3大屯二叠系煤层,松散层厚度150~179m,基岩以砂岩、泥岩为主。采厚2.7~5.4m,倾角9°~25°,采深512~880m,工作面走向长度470~1649m,倾向长度110~159m。用综放或普采全部垮落法开采φ=38°~43.7°δ0=58.6°~65.3°β0=31°~65.3°γ0=48.7°~65.9°δ=71.9°~79°β=44°~72.9°γ=69.6°~72.9°q=0.16~0.54,徐庄矿采用普采全部垮落法开采q=0.84b=0.13~0.3肥城石炭系、二叠系煤层。采厚1.3~6m,倾角2°~24.5°,采深100~410m,工作面走向长度130~1300m,倾向长度40~500m。采用走向或倾斜长壁全部垮落法、长壁炮采全部垮落法、综采全部垮落法开采。φ=38°~43.7°δ0=55°~73°β0=45°~68°γ0=55°~81°δ=59°~81°β=50°~79°γ=66°~89°q=0.5~0.88,国家庄矿3201采用倾斜条带全部垮落法开采q=0.34b=0.25~0.45新汶石炭系、二叠系煤层。采厚1.2~6.4m,倾角7°~28°,采深67~710m,工作面走向长度40~1100m,倾向长度120~660m。采用综采全部垮落法、走向长壁全部垮落法开采。/δ0=58°~63.2°β0=42.5°~63.5°γ0=55°~66.7°δ=61°~74.5°β=52°~73.2°γ=68°~73°q=0.53~0.7b=0.27~0.45石炭系、二叠系煤层。采厚1.5m,倾角9°,采深468~480m,工作面走向长度650m,倾向长度126m。采用综采充填法开采。/δ0=67°β0=63.5°γ0=64.4°δ=74°β=69.3°γ=70°//石炭系、二叠系煤层,松散层厚度7~10m,基岩以砂岩、页岩、砂质页岩为主。采厚1.9~2.7m,倾角18°~25°,采深50~245m,工作面走向长度650~890m,倾向长度270~435m。采用走向长壁水砂充填法开采。/β0=54°γ0=63°δ=60°~65°β=53°~63°γ=63°~82°q=0.13~0.16b=0.36~0.42石炭系、二叠系煤层,松散层厚度4m。采厚2~3.5m,倾角25°~26°,采深196~492m,工作面走向长度40~44m,倾向长度60~130m。采用2~4煤条带全部垮落法开采。///q=0.06~0.07/潞安二叠系煤层,松散层厚度17~190m,基岩以砂岩、页岩、砂质页岩、泥岩为主。采厚2.8~7m,倾角2°~14°,采深270~540m,工作面走向长度538~2140m,倾向长度166~270m。采用综采(一次采全高)全部垮落法开采。φ=45°~55°δ0=58°~67°β0=59°~64°γ0=59°~82°δ=69°~80°β=68°~72°γ=69°~86°q=0.72~1b=0.23~0.37神府侏罗系煤层,松散层厚度0~90m,基岩以砂岩、泥岩为主。采厚2.8~6m,倾角0°~3°,采深39~158m,工作面走向长度734~2740m,倾向长度260~305m。采用一次采全高(综采)全部垮落法开采。φ=45°~58.9°δ0=58°~69°β0=52°~68.5°γ0=52°~69.5°δ=62.5°~73°β=62.5°~74°γ=60°~74°q=0.51~0.8b=0.24~0.64

表C.0.2中国主要含煤岩系煤矿移动盆地移动参数成煤时期上覆岩层采厚M(m)倾角α(°)采深H(m)采煤方法移动角(°)走向δ上山γ下山β冲积层φ古生代石炭、二叠纪以砂岩为主,其次为页岩0.9~3.4-<600走向长壁大冒顶70α<65,γ=70;α≥65,γ=50α≤45,β=70-0.6α;α>45,β=90-α40~50古生代晚石炭世、二叠纪以砂岩和页岩为主,薄层灰岩多为煤层顶板0.6~3.010~20<300走向长壁大冒顶737373-0.6α58新生代古近纪、新近纪厚层褐色及暗褐色致密油页岩和厚层绿灰色页岩及泥灰岩29~5030380~540倾斜长壁水砂充填7262°20′59-0.2α45中生代晚侏罗世页岩、砂质页岩和砾岩,以砂质页岩为主1.3~2.4<30<400走向长壁大冒顶,水砂局部充填7878α≤10,β=78;10<α<31,β=89-1.1α含水多,φ=42;含水少,φ=49中生代晚侏罗世砂岩和页岩为主1.0~2.015~2160~160走向长壁大冒顶787278-0.7α-古生代石炭、二叠纪砂页岩、砂岩和页岩1.1~6.06~10<135走向长壁大冒顶7272α≤10,β=72;α>10,β=72-0.6α45古生代石炭、二叠纪砂页岩、砂岩和页岩1.4~2.5<20<200走向长壁大冒顶74-11h/H86-46h/H67-17h/H注:h为冲积层厚度(m)古生代石炭、二叠纪砂岩、砂页岩和页岩1.8~4.220~80<180急倾斜;水平分层或掩护支架。倾斜煤层;走向长壁大冒顶7575;急倾斜,α=56~76,β1=56*α≤40,β=75-0.65α;α>40,β=53-0.1α51°30′古生代石炭、二叠纪以砂岩、砂页岩和页岩为主,石灰岩占9%1.0~1.74~26<200走向长壁大冒顶747480-α55注:*β1——急倾斜煤层底板移动角,见移动角、破坏角、边界角示意图

表C.0.3按覆岩性质区分的地表移动一般参数综合表(α<5°)覆岩性质覆岩性质下沉系数q水平移动系数b移动角(°)边界角(°)主要岩性单向抗压强度MPaδγβδ0γ0β0坚硬大部分以中生代地层硬砂岩、硬石灰岩为主,其它为砂质页岩、页岩、辉绿岩>600.27~0.540.2~0.375°~80°75°~80°δ-(0.7~0.8)α60°~65°60°~65°δ0-(0.7~0.8)α中硬大部分以中生代地层中硬砂岩、石灰岩、砂质页岩为主。其它为软砾岩、致密泥灰岩、铁矿石30~600.55~0.840.2~0.370°~75°70°~75°δ-(0.6~0.7)α55°~60°55°~60°δ0-(0.6~0.7)α软弱大部分为新生代地层砂质页岩、页岩、泥灰岩及粘土、砂质粘土等松散层<300.85~1.00.2~0.360°~70°60°~70°δ-(0.3~0.5)α50°~55°50°~55°δ0-(0.3~0.5)α表C.0.4松散层移动角参照值松散层厚度h(m)干燥、不含水含水较强含流砂层<4050453040~60555035>60605540

附录D注浆材料及浆液检测D.0.1常用注浆材料的凝胶时间可控制范围及测定方法见表D.0.1。表D.0.1常用注浆材料的凝胶时间可控制范围及测定方法一览表浆液名称凝胶时间测定方法单液水泥浆6~15小时维卡仪水泥粘土浆12~72小时水泥粉煤灰浆6~48小时水泥—水玻璃类十几秒~十几分钟人工搅拌,手感为准或用NJY—1型凝胶时间测定仪(糠醛树脂类浆液除外)水玻璃类瞬间~几十分钟丙烯酞胺类十几秒~几十分钟铬木素类十几秒~几十分钟脲醛树脂类十几秒~几十分钟糠醛树脂类几十秒~几十分钟聚氨醋类十几秒~几十分钟PM型浆液专用仪器D.0.2常用浆液渗透能力及其适用范围见表D.0.2。表D.0.2常用注浆材料的渗透能力一览表浆液名称可能注入砂层的最小粒径(mm)浆液名称可能注入砂层的最小粒径(mm)单液水泥类水泥粘土浆水泥粉煤灰浆水泥—水玻璃类水玻璃类1.11.11.11.00.1丙烯酞胺类铬木素类脲醛树脂类聚氨酯类糠醛树脂类0.010.030.060.030.01

D.0.3常用注浆材料的粘度及测定方法见表D.0.3。表D.0.3常用注浆材料的粘度及测定方法浆液名称粘度(Pa·。)测定方法悬浊液型浆液单液水泥类水泥—水玻璃类水泥粉煤灰类水泥粘土类0.0015~0.0140.0015~0.0140.0015~0.0140.0015~0.014常用ZNN型泥浆粘度计溶液型浆液水玻璃类丙烯酞胺类铬木素类脲醛树脂类聚氨酯类糠醛树脂类0.003~0.0040.00120.003~0.0040.005~0.006百分之几~十分之几<0.002使用旋转式粘度计、落球式粘度计等注:粘度单位换算关系St=10-4m2/s,Pa.•s=St•ρ,ρ为液体密度D.0.4注浆材料的抗压强度及其测定方法见表D.0.4。表D.0.4常用注浆材料的浆液结石体的抗压强度表浆液名称试块成型方法测定仪器及方法抗压强度(MPa)单液水泥浆类水泥粘土浆水泥粉煤灰浆水泥—水玻璃类脲醛树脂类糠醛树脂类结石体为刚性,使用纯浆液,在7cm×7cm×7cm方型试模中成型试块试块按采空区是否充水,考虑其养护条件。测定1d,3d,14d,28d时抗压强度,每组3块,取平均值,仪器使用1~5t压力机或高分子材料万能试验机25~501~151~205~202~81~6水玻璃类丙烯酞胺类铬木素类结石体为弹性,用浆液加标准砂,在4cm×4cm×4cm方型试模中成型试块<30.4~0.60.4~0.2聚氨醋类(PM型)因发泡膨胀,在内径40mm有机玻璃管内先放人标准砂并用水饱和,上下有孔板,浆液从下面压人,待固化后取径高比为1的圆柱体6~10

附录E采空区注浆施工表格附表E-1XXXXXX铁路工程项目施工单位:合同号:监理单位:编号:钻孔开孔质量检验报告单工程名称区号钻孔编号里程桩号时间年月日钻机型号项次检查项目测量方法检验内容检验方法和频率1钻孔实测孔位设计孔位:X=Y=H=施工孔位:X=Y=H=相对误差值:2钻机就位立轴垂直度:结论:质检负责人:日期:监理工程师:日期:附表E-2XXXXXXX铁路工程项目钻孔班报表项目名称:钻机型号:钻具总长度:米施工单位:地面标高:米机上余尺(含机高):米钻孔编号:年月日至月日孔底标高:米时间工作简述机上余尺钻进(m)岩芯采长(m)岩层描述钻头简易水文检测孔斜测量孔内情况简述自至自至计编号名称规格类型消耗液水位测量位置(m)孔斜度(°)工地负责人:技术负责人:机长:记录:驻地监理工程师:附表E-3XXXXXX铁路工程项目钻孔地质记录表项目名称:承包单位:钻孔编号:年月日回次岩芯岩芯(屑)描述备注自至进尺(m)岩芯长度(m)采取率(%)技术负责人:编制:复核:驻地监理工程师:附表E-4XXXXXX铁路工程项目钻孔柱状图项目名称:承包单位:年月日孔号:X=Y=H=终孔深度:m地层名称孔深(m)厚度(m)钻孔柱状图钻孔结构岩性及工程地质描述孔斜岩芯采取率(%)备注自至1:200技术负责人:编制:复核:驻地监理工程师:附表E-5XXXXXX铁路工程项目施工单位:合同号:监理单位:编号:钻孔成孔质量检验报告单工程名称施工时间成孔检验时间里程桩号区号钻孔编号项次检验项目检验结果检验方法和频率1钻孔成孔质量2完成工程量设计进尺:___________m进尺:小写:m;大写:m。结论:监理工程师:日期:质检负责人:日期:附表E-6XXXXXX铁路工程项目施工单位:施工时间:监理单位:钻孔孔号:编号:浇筑孔口管记录表孔深(m)浆液性质水泥浆液质量评述注浆管下入层位配合比注浆管下入深度(m)水泥(t)浇铸长度(m)石(砂)子(t)注浆管直径(mm)其它注浆管长度(m)止浆设备名称工地负责人:记录:监理:附表E-7XXXXXX铁路工程项目施工单位:区号:监理单位:钻孔孔号:编号:灌注浆液配制记录表时间浆液配比水:水泥:粉煤灰单盘(池)浆液用量(kg)单盘(池)容量(m3)本配合比制浆盘数浆液技术指标检测试块编号月日起止水水泥粉煤灰速凝剂用“正”累计记数合计盘数检测时间结石率(%)密度(g/cm3)粘度(S)时分时分日时分代班班长:工地负责人:技术负责人:记录:监理:附表E-8

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