第三节 地表移动和变形预计.ppt
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1、内容 影响范围 最大变形、移动值及位置 主断面内地表移动和变形值 任意点(地表、岩体)变形和移动值 目的 建筑物的破坏程度 应采取的相应措施 方法 动态预计:某时的移动和变形 W、 i 、U、K、t 静态预计:稳定后的移动和变形 W、i、U、K、 主要方法 静态预计,第三节 地表移动和变形预计,一、典型曲线法,基于地表下沉实测资料,综合成反映所测矿区主断面内下沉分布规律的地表下沉典型曲线、数据和表格。 使用条件: 适用于规则采空区上方的地表移动和变形预计。,制作典型(无因次)曲线,所作的典型下沉曲线与采深和煤层厚度无关,只与最大下沉值和位置有关 采前大量布置测点,实测,W0,3 3,0,0,o
2、,X1,X2,X3,Xm,.,.,.,.,.,.,Xm+1,.,Wx,H,y1 y2,.,.,典型(无因次)曲线的制作,采后处理数据: O点为最大下沉点, 座标轴指向盆地边界 以X/L和Y/L为横坐标, 坐标单位为0.1、0.2、 0.3、1.0 以WX/W0和Wy/W0为纵坐标,坐标单位为0.1、0.2、 0.3、1.0 盆地半长L1、L2或L3由0、0、0、1、2、3定 做典型图和表(无因次),典型(无因次)曲线盆地,o,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,X/L3,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,Wx / Wo,峰峰矿区充分采动条件下主断面内 下沉典型曲线分布系数,预计新开采
3、区域地表移动与变形,a、计算最大下沉值W0,(由本矿区的经验) b、作主断面图 c、确定L d、将L十等分,确定 e、从表格和图上查出:,时各点的比值,f、将WX画到图上连接起来做为下沉预计曲线 h 、,i、UX=B ix j、X=B KX 由实测资料得 B水平移动系数,峰峰矿区B=1214,典型(无因次)曲线计算公式,0 开采影响传播角,度,峰峰矿区典型曲线法预计所用的参数取值,地表最大下沉值 W0=mcos 水平移动和倾斜的比值B取为1214,(m) 角度 边界角 0=58,0=58-0.32,0=58 开采影响传播角 0=90-0.6 充分采动角 1=64-0.55,2=55+0.4,3
4、=58 松散层移动角 =56,典型(无因次)曲线法评述,典型曲线法预计时误差较小 比较简单,且比较符合实际 是 较为可靠的方法之一 但必须有大量的实测资料为基础 不足局限于某一矿区矩形或近似矩形的地下开采区域,二、概率积分法,数学预计方法 (1)原理 认为岩体是松散介质,无限多个开采单元叠加形成地表下沉盆地。 单元开采下沉盆地的下沉曲线为正态分布密度函数,(2)正态分布密度函数与概率积分函数, 为常数,数学期望 0 常数,方差2 特点: (1)对称于X= (2)X= 时, (3)f(x)为ox轴为渐进线,密度函数的积分,X= 时,F(x)=1/2,标准正态分布密度函数, =0 =1,(3)单元
5、开采地表下沉盆地,整个开采范围分解成无穷多个无限小的开采单元 单元开采下沉盆地的下沉曲线为正态分布密度函数,(3)单元开采地表下沉盆地,r 主要影响半径(r = Hctg),2.半无限开采,开采范围 0+ x0的煤层全部采出,x0的煤层全部保留,(1) 半无限开采单位厚度的煤层后x位置处A点的下沉,变量,常量?,(2)半无限整层开采后位置处点的下沉,当采厚为,由于上覆岩层垮落、碎胀、断裂和离层,地表不再能下沉,只能下沉,受煤层倾角的影响,地表的最大下沉量为cos。 煤层采厚度为m,计算时的采厚只能取cos 坐标为x的任意点A,整层开采引起的地表下沉值 W(x)应为单位厚度开采引起的该点下沉值W
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