金属矿山 ›› 2026, Vol. 55 ›› Issue (5): 142-154.
李怀展1,2 胡勇华1 郭广礼1,2 杜 秋1 查剑锋1,2 李运江3 郑 辉4 时 荫3
LI Huaizhan1,2 HU Yonghua1 GUO Guangli1,2 DU Qiu1 ZHA Jianfeng1,2 LI Yunjiang3#br# ZHENG Hui4 SHI Yin3#br#
摘要: 中国陕蒙矿区输油气管线下压煤量达数十亿吨,严重制约了区域煤矿的高强度开采和可持续发展。解
决该问题的关键在于精准预测地下开采引起的地表沉陷,进而为制定科学开采方案提供重要依据。但由于区域覆岩
中普遍分布多层不同粒级的厚层状泥质弱胶结砂岩,导致地表沉陷规律与常规认识差异较大,使得以非连续介质模
型建立的概率积分法预测结果差异显著,尤其在非充分采动阶段,地表沉陷小。基于此,提出了一种考虑覆岩结构与
岩层性质的非充分开采地表沉陷预测思路,并根据济宁三号矿和石拉乌素矿的断层勘探结果对比分析东西部2 个矿
区断层分布差异,探讨了巨厚弱胶结矿区深部开采下沉偏小原因。研究发现:东部煤矿断层密集且普遍存在落差值
超20 m 的断层,而西部煤矿断层基本不发育、巨厚弱胶结覆岩完整性更好。据此并结合现场实测数据,采用符拉索夫
厚板理论与等效下沉空间原理建立了巨厚弱胶结覆岩非充分开采地表沉陷预测模型,并以石拉乌素矿为实例进行了
应用。结果表明:传统概率积分法预测均方根误差达1 125. 3 mm,修正参数后仍达83. 84 mm;所建模型预测误差降低
至8. 73 mm,预测误差降低了89. 59%,验证了模型的可靠性与准确性。研究成果可为中国陕蒙矿区煤炭开采和输油
气管线协同保护提供技术支撑。
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