炉坪煤矿开采岩移规律段仕化

段仕化

摘要：本文对炉坪煤矿开采岩移规律进行了全方位的分析，首先简要概述了炉坪地区大致的煤矿分布情况，其次阐释了炉坪采场煤矿岩移的基本结构特征与炉坪煤矿开采沉陷预测方法原理，接着论述了炉坪煤矿的开采岩移规律与炉坪农田土壤特征的空间变异分析，最后笔者在结合自身多年专业理论知识与实践操作经验的基础上提出了促进炉坪煤矿开采岩移规律勘测的有效策略，旨在促进炉坪地区煤矿的科学合理开采，希望本文可以在一定程度上为相关的专业学者提供参考与借鉴，如有不足之处，还望批评指正。

关键词：炉坪；煤矿开采；岩移规律；探究分析

1.炉坪地区大致的煤矿分布情况

炉坪煤矿区域位于我国的四川省达州市宣汉东乡，该地区的区位优势明显且与周边城市交通便利，炉坪煤矿分为南北两个矿区进行开采为生产矿井，即大垭口井与张家沟井，主要开采正连煤层，对宽连子、底连与渣子笼等煤层进行少量开采，经过科学的调查研究资料显示，如今的炉坪煤矿实际生产能力为每年21万吨，而其中的大垭口风井因为资源耗竭而在2014年关闭。但是随着对炉坪开采范围的逐渐增大与深度的延伸，防治水治理成本投入将进一步加大，炉坪煤矿防治水的整体基础较为薄弱，这需要不断的夯实与提升防治水基础工作，根据区域内的实际采矿需求而引进高素质的专业技术人员，增强炉坪煤矿的技术力量，实现炉坪区域内经济的协调稳定可持续发展进步。

2.炉坪采场煤矿岩移运动的基本结构特征

首先，炉坪煤矿岩层内部的原始应力平衡状态是与采场顶板的变形过程紧密相关的，炉坪煤矿采场顶板要历经层面开裂、极限跨距开始垮落以及周期垮落过程，形成弯曲变形带、破裂离层带、裂隙带与冒落带，尤其要注重开采矿物的厚度会制约地表下沉的幅度其次，岩石变形的整个过程经历了微裂纹的闭合、线弹性变形到非稳定扩展几个关键阶段，结构的每一次显著运动都是从端部断裂开始的，同时由于矿物颗粒及裂纹分布的随机性，组成受力骨架中也夹杂着软弱矿物，随着变形与外力的逐步增加，会产生软化与硬化两种作用，在特定的应力水平下，只有新的骨架才能承受外载荷的全部应力时才能稳定下来。

3.炉坪煤矿开采沉陷预测方法与原理

总的来说，炉坪煤矿整个开采引起的下沉盆地的剖面方程式通常用概率密度函数的积分公式来标示，概率积分法认为开采引起的地表移动纯属随机事件，整个开采对地表的影响等于所有单元开采的影响总和，概率积分法具有实用性强且参数容易确定的典型优势，能较为科学准确的探测炉坪煤矿的开采岩移规律。另外，下沉盆地的剖面在理想情况下与概率密度的分布是相统一的，而且从统计观点来看，这种方法的深厚基础是随机介质理论，因此又名为随机介质理论法，其他经常用的方法还有负指数函数法、典型曲线法与威布尔函数法，共同致力于探索炉坪煤矿开采的岩移规律。

4.炉坪煤矿的开采岩移规律

首先，炉坪煤矿主要影响半径为201米，地表移动波及范围在采区上方不小于600米，炉坪煤矿上山方向的影响范围比下山方向的影响范围小，最大压缩变形在上山方向，最大拉伸变形在下山方向；其次，垂直应力在围岩运动趋于稳定后而高度集中，底板点的应力值在采空区未垮之前基本是直接底岩层的自重，媒体下方的应力反映了作用在工作面两侧媒体之上的支撑压力变化，由此可见，底板应力也是揭示采场围岩运动规律的重要因素；再者，炉坪煤矿在推进程度达到临界长度时，移动盆地的非对称性也趋向稳定，移动初期的盆地成近似半对称分布状态。

5.坍塌农田土壤特征空间变异分析

5.1炉坪采矿沉陷对农田土壤肥力质量的影响

针对炉坪煤矿的开采岩移规律来讲，在炉坪矿区沉陷农田形成的初期阶段，虽然土壤肥力向沉陷盆地底部有变化的动态趋势，但沉陷区的农田土壤肥力质量并没有实质性的变化，在煤矿沉陷农田形成的开始，要想充分发挥出沉陷区农田的良好社会经济效益，就必须要进行合理的施肥与地表保水措施。此外，还可以提供植物生长所需要的土壤条件，充分发挥出炉坪煤矿沉陷区农田的生产潜力，弄清楚炉坪煤矿深部开采的岩移基本规律、地表移动变形与矿山压力分布的基本特征，进而为炉坪煤矿的现场采掘工作提供科学的依据，进而促进炉坪煤矿区域实现社会经济的又好又快健康发展进步与生态环境的保护。

5.2炉坪采矿沉陷农田土壤物理性状的空间变异

在炉坪煤矿下沉盆地形成的过程中，受地表不均匀沉陷的作用与水平拉伸变形的制约，衍生出来的裂缝加速了土壤水分的蒸发，一般情况下，土壤含水量随下沉深度的增加，土壤含水量从上沉陷边缘向底部不断增加，如果从下沉深度3米开始到坡底不同层次土壤的含水量会适当的提高，而且降雨产生的地表水径流还会沿着坡度向盆地汇集。此外，还必须要搞清楚炉坪煤矿的结构与地质力学特性，详细的认识到炉坪煤矿开采的岩移是一个从静态到动态的沉陷发展过程，对炉坪煤矿区域内的农田土壤物理性状的空间变异做到了如指掌，避免造成对附近周围居民正常生产生活的妨碍，构建良好合理的煤矿开采条件。

6.促进炉坪煤矿开采岩移规律勘测的有效策略

6.1定期组织职工进行安全教育培训

在从事炉坪煤矿开采岩移规律的探究过程中，必须要自始至终强化工作人员的安全意识，当发现煤矿井下有突水征兆时，务必要确保井下职工在紧急情况时能迅速高效的安全撤离，同时要及时报告给调度室，要按照《煤矿安全规程》的明文条令规定设置安全出口，对逃生路线应设立永久性路标指示牌，所有炉坪煤矿的安全管理人员及相关岗位都要持证上岗。还要注重加强炉坪矿井地质与水文地质工作，不断秉持“实事求是、与时俱进、开拓创新”的原则理念来完善健全炉坪煤矿开采岩移规律的基础地质资料，有针对性的进行预测预报工作，做好与地测防治水标准达标活动，提高炉坪煤矿开采岩移事故的综合应对能力，充分保障好广大工作人员的生命财产健康安全。

6.2做好炉坪煤矿井上、井下的开采岩移动态监测工作

加快构建炉坪煤矿开采岩移保障系统，构建本质安全型煤矿，充分利用互联网计算机技术实现生产地质工作的动态管理，积极开展以煤矿开采岩移为重点的排查活动，实现以地质量化预测的物探技术为先导，配合以巷探与钻探等地质手段，坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的煤矿开采岩移规律，炉坪区域内的矿井都要配置开采岩移专业技术人员，在老采空区的地表溪沟与过水通道等合理位置设立岩移观测点，组织炉坪煤矿开采的相关专业人员对全矿区进行踏勘工作，必要条件下还要加强对500米以上水平的水沟清理，严格仔细的检查其是否存在向下水平渗透等各种不良现象。

结束语

综上所述，本文对炉坪煤矿开采岩移规律进行探究分析具有重要的现实性意义，我国的总体煤矿资源分布非常广泛且储藏量也很大，在山区、丘陵与平原地区的地下都蕴藏着丰富的煤炭资源，针对我国炉坪地区矿务局煤矿深部开采繁琐复杂的采矿地质条件，科学准确的探索研究了引起炉坪地区地表地层连续移动、非连续破坏与变形的客观潜在规律，因为近年来人为过度不合理的高强度开采炉坪地区的煤炭而造成地表沉降，不仅造成了严重的环境污染与资源浪费，还极大的威胁了地表建筑物与矿区土地的生态平衡，本文对炉坪煤矿开采岩移规律进行探究旨在为广大的开采矿工提供科学的开采参考标准，避免滥采与过度的盲目施工，进而从根本上保护炉坪矿区的生态环境。

参考文献

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