开采沉陷知识总结.doc

开采沉陷知识总结名词解释开采沉陷:有用矿体被采出以后，开采区域周围的岩体原始应力平衡状态受到破坏，应力重新分布，达到新的平衡。在这过程中，使岩层和地表产生连续的移动、变形和非连续的破坏现象。地表移动：采空区面积扩大到一定范围后，岩层移动到地表，使地表产生移动变形，在地表沉陷的研究中称这一过程和现象为地表移动。岩层移动：局部区域矿体被采出后,（在岩体内部形成一个空洞）其周围应力平衡状态遭到破坏，引起应力的重新分布，直到达到一个新的平衡，这是一个十分复杂的物理,化学变化过程，也是岩层产生移动和破坏的过程，这一过程和现象称为岩层移动.下沉盆地：在开采影响波及到地面时，受采动影响地面由原有的标高向下沉降，从而在采空区上方形成了一个比采空区面积大的沉陷盆地.充分采动:地下煤层采出后，地表下沉值达到了地质条件下应有的最大值，此时的采动为充分采动。临界开采：正好达到其最大值。地表移动盆地主断面：将地表移动盆地主断面上，移动盆地平底边缘在地表水平线上的投影同采空区边界连线与煤层在采空区一侧的夹角.临界变形值：建筑物不需要维修仍能够保持正常使用所允许的地表最大变形值.边界角:在充分或接近充分采动条件下，地表移动盆地主断面上盆地边界点至采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角。裂缝角:在充分或接近充分采动条件下，地表移动盆地主断面上，移动盆地内最外侧的地表裂缝至采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角。松散型移动角：用岩层移动角自采空区边界划线与基岩松散层相交线于一点，同地表下沉值为10MM的点相连线与水平线在煤柱一侧的夹角.观测站:在研究对象上按一定要求设立的一系列测点,这些测点统称为观测站。起动距：地表开始移动时工作面的推进距离称为起动距。超前影响:在工作面推进过程中，工作面前方的地表受采动影响而下沉,这种现象称为超前影响。超前影响角：将工作面前方地表开始移动的点与当时工作面的连线，此连线与水平线在煤柱一侧的夹角.超前影响距：开始移动的点到工作面的水平距离称为超前影响距。下沉系数：指在充分采动或接近充分采动情况下,开采水平煤层时的地表最大下沉值与开采厚度之比,在开采缓倾斜和倾斜煤层情况下，下沉系数是最大下沉值除以煤层倾角的余弦与开采厚度的乘积.重复采动：指煤层和地表已经受过一次开采的影响而产生移动变形和破坏之后再一次经受开采的影响，使得岩层和地表又一次受到采动.地表移动持续时间：充分采动或接近充分采动的情况下,下沉值最大的地表点从移动开始到移动稳定所持续的时间。移动角（下山、上山移动角）：在充分采动或接近充分采动的条件下，（在倾向主断面上）地表移动盆地主断面上三个临界变形值中最外的一个临界变形值点至采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧(向下山、上山方向）的夹角。走向（倾向）采动程度系数（）：表示走向（倾向）不是充分采动时使倾向（走向）主断面上移动或变形值减小的倍数。采动系数：采空区倾斜方向或走向方向的实际长度与地表达到成分采动时相应方向上最小长度之比.充分采动角:在充分采动条件下，在地表移动盆地的主断面上,移动盆地平底的边缘（在地表水平线上的投影点）和同侧采空区边界连线与煤层在采空区一侧的夹角。最大下沉角：在倾斜主断面上，由采空区的中点和地表移动盆地的最大下沉点（在地表水平面上的投影点）的连线与水平线之间在煤层下山方向一侧的夹角。开采影响传播角：倾斜煤层开采时,拐点不是位于计算边界的正上方，而是向下山方向偏移。偏移后的拐点与同侧计算边界的连线与水平线在下山方向一侧的夹角.开采沉陷预计：对一个计划进行的开采，在开采进行以前，根据其地质条件和选用的预计函数，参数，预先计算出受此开采影响的岩层和地表的移动和变形的工作.预计参数：预计函数中用到的一系列数据,这些参数是根据所预计的那个开采的地质采矿数据和因数确定.概率积分法:是因其所用的移动和变形预计分工中含有概率积分而得名。开采沉陷的模拟研究方法：是把岩体抽象简化成某一种理论或物理的模型，对模型中的煤层模拟实际情况进行“开采”，通过计算或观测模型中岩体由于开采引起的移动和变形，来研究开采沉陷规律或解决与开采沉陷有关的实际工程问题的一种方法.相似常数：两相似系统某一种对应量比值为一常数，此常数为这种量的相似常数。相似准数：两相似系统间的数量关系或特征.单值条件:将一个具体现象与同类现象中其他现象 相区别的具体条件，也就是将普通现象的通解转变为具体现象的特解的具体条件.保护煤柱：指专门留在井下不予采出的，旨在保护上方岩层内部和地表的上述保护对象不受开采影响的那部分煤炭。围护带:建筑物周围的受保护范围。条带开采：将被开采的煤层划分为比较正规的条带形状,采一条留一条，使留下的的条带煤柱足以支撑上覆岩层的重量,而地表只产生较小的移动和变形。防水安全煤岩柱:在水体底界面至煤层开采上限之间所留设的防水中的水溃入井下的煤和岩层块段。安全煤岩柱：在煤层至水体底面垂直距离很近的条件下,必须在水体和煤层开采上限之间留设一定垂深的岩层块段和煤层。防塌煤岩柱:在松散粘土层和已经疏干的松散含水层底界面与煤层开采上限之间为防止泥砂塌入采空区而保留的煤和岩层块段。防砂煤岩柱:在松散弱含水底界面至煤层开采上限之间为防止流沙溃入井下而保留的煤和岩层块段。典型曲线法：是一种用无因次的典型曲线表示移动盆地主断面上的移动和变形的方法。负指数函数法：使用负指数函数表示地表下沉剖面函数的方法。主要影响半径：将x=+-r的地表点与煤壁相连,其连线与水平线之间所夹的锐角。半盆地长：最大下沉点至下沉盆地边界的平距.类比法:时把与本矿区煤田特征和开采条件相似的矿区的参数作为本矿区的参数。垂直剖面法：作沿煤层走向和倾向的垂直剖面，在剖面图上确定煤柱边界宽度，并投影到平面图上而得保护煤柱边界的方法。垂线法：先作受保护面积边界的垂线，利用公式计算垂线长度，再在平面图上量出垂线长度，从而确定保护煤柱边界的方法.全柱开采:就是在受保护对象的范围内，有限制的进行大面积全面开采，并在煤柱内部形成开采边界,以最大限度的减少开采对受护建筑物的有害影响。协调开采:利用两个煤层同时开采所产生的地表变形相互抵消的原理.地下水：赋存在地球岩石圈中,积聚在岩石空隙中的水。潜水位：潜水面上任意点的绝对标高。承压水：一般充满与两个隔水层之间并承受净水压力的水。临界变形值：不需要维修能保证建筑物正常使用所允许的地表最大变形值称为临界开采面积： 地表到充分采动时的采空区面积。半无限开采：工作面煤壁一侧的煤层未被采动，而另一侧的煤层全部采空的开采情况。填空 （包含解释）1、岩层移动的形式:弯曲、冒落、片帮、底板隆起、滚动、岩石沿层面滑移（1）弯曲-岩体向下移动，不产生脱落。特点：出现裂缝或断裂,但保持层状形式和连续性.(2）冒落岩体部分下落，向下移动的现象.特点:不在保持其原有的层状性,岩体积增大.（3)片帮-采空区边界矿体在支撑压力的作用下,一部分被挤向采空区的现象。(4）底板的隆起当底板角软时，在矿体采出后，底板在垂直方向减压,水平方向受压，导致底板向采空区方向隆起的现象.（5）滚动特点:上山垮落岩石充填下山采空区,因而上山移动增加，下山移动减少。(6)岩石沿层面滑移在开采倾斜矿体时，岩石在自重力的作用下,除产生沿层面法线方向的弯曲外，还会产生沿层面方向的移动.特点:岩层沿层面滑动，层间有错动.2岩层三个移动区特征：充分采动区（减压区),最大弯曲区，岩石压缩区。（1）充分采动区移动特征是: 1）下部岩体破碎成块状，上部岩体断裂、离层、裂隙；2)竖向方向受拉、横向方向受压，3)层内各点的移动向量与煤层法线方向一致,在同一层内的移动向量彼此相等； 4）移动量最大。(2）岩石压缩区（支承压力区)特征：沿层面方向受拉、层面法线方向受压。（3)最大弯曲区（、）特征：1）在此范围内岩层向下弯曲的程度（曲率）最大。2)在层内产生沿层面方向的拉伸变形和压缩变形。3。移动稳定后岩层内的三带：冒落带,裂缝带,弯曲带。冒落带(垮落带）垮落带是指由采矿引起的上覆岩层破裂并向采空区垮落的岩层范围。.垮落带内岩层破坏特点是：（1）分带性 (2）碎胀性，碎胀系数值恒大于1，一般在1.51。80之间。（3）可压缩性（4）垮落带高度主要取决于采出厚度、上覆岩层的碎胀系数、岩性等，通常为采出厚度的35倍。薄煤层开采时垮落高度较小,一般为采出厚度的1.7倍左右。顶板岩石坚硬时，垮落带高度为采出厚度的56倍；顶板软弱时，垮落带高度为采出厚度的24倍。实践中可用下式近似估算垮落带高度：h=m/(k1)cos式中 h垮落带高度；m采出矿层厚度;K岩石碎胀系数；-矿层倾角。(5）形态，随倾角不同而变化裂缝带(断裂带)在采空区上覆岩层中产生裂缝、离层及断裂，但仍保持层状结构的那部分岩层称为裂缝带。特征：（1）岩体内裂隙多,但仍保持层状结构(2）裂隙带高度与岩性密切相关:硬，高,软，低冒落带+裂缝带=冒落裂缝带（导水裂隙带） 软弱岩石:912m（m为开采厚度）；中硬岩石：1218m;坚硬岩石：1828m.弯曲带弯曲带指的是裂缝带之上直至地表的整个岩系。特点：1）保持整体性和层状结构，2）移动过程连续而有规律，不存在或极少存在离层裂缝。3)在竖直面内，各部分的移动值相差很小。4)H弯H裂（当H大时)三者的关系:从采空区往上：冒落带裂缝带弯曲带 H小，m大时，可能只有冒落带和裂缝带 条带、充填开采时，无冒落带或断裂带,只有弯曲带4.岩层移动典型图示：近水平煤层-层状弯曲，倾斜煤层-层状弯曲并沿层面向下滑移，急倾斜煤层-煤层底板发生移动。 急倾斜煤层上盘岩层以悬弯曲形式移动岩,层沿层面错动,岩层在露头出形成台阶状盆地5地表移动和破坏的形式：地表移动盆地,裂缝及台阶,塌陷坑6静态地表移动盆地三个区域:移动盆地中间区域，移动盆地内边缘区，移动盆地外边缘区.7移动主断面特征是在主断面上地表移动盆地的范围最大；地表移动的最充分移动量最大。8移动盆地内移动和变形的指标：下沉,倾斜，曲率,水平移动,水平变形1、下沉 地下水位低时，均匀下沉对建筑物无影响 地下水位高时，对建筑物有影响2、倾斜 (1)对高而底面积小的建筑物影响大 建筑物内应力重分布建筑物破坏、倒塌 (2）使排水系统坡度变化（3)使公路、铁路坡度变化3、曲率 正曲率:顶部开裂，裂缝上宽下窄，倒八字裂缝负曲率:底部开裂,裂缝下宽上窄，正八字裂缝和水平裂缝4、地表水平变形 使建筑物基础受拉或受压5、建筑物临界变形值对建筑物有影响的变形主要有：倾斜、曲率、水平变形根据长期的观测得到:i=3mm/m k=0。2mm/m2 =2mm/m 作为标准，大于这些值，建筑物损害，小于这些值,建筑物不损害,因而称为临界变形值.9观测站类型按观测站设置地点不同可以分为:地表移动观测站，岩层内部观测站，专门观测站.按时间长短：普通观测站与短期观测站。按布网形式：网状观测站、剖面线状观测站。设计原则：观测线的位置应设在主断面上；观测线的长度一定要大于移动范围；设站地区在观测期间不受邻近开采的影响；测点密度要适当，视开采深度和设站目的确定密度;控制点要设在移动范围之外,不受开采影响；设在移动范围内的观测点与地表同步移动.条带开采:将被开采的煤层。地点选择：依设站目的，从简单条件到复杂条件。设计方法：确定观测站位置；观测线长度的确定；测点数目及密度。观测工作：连接测量；全面观测;日常观测工作（只测水准) 地表移动时间：在充分采动或接近充分采动的情况下，下沉值最大的地表点从移动开始到移动稳定所持续的时间,称为地表移动持续时间用T表示。开始阶段：下沉量达到10MM的时刻,此时移动开始速度达到1.67MM/D；活跃阶段:下沉速度大于1。67MM/D时的阶段，危险变形阶段；衰退阶段：下沉速度刚小于1.67MM/D时起至六个月内下沉累计不超过30MM时止的阶段. 10开采沉陷预计的内容：（1)地表移动变形值预计 （2）岩体内部移动变形值预计（3）建筑物移动变形值预计(4）多工作面多煤层开采时岩层和地表变形预计 11开采沉陷预计方法的途径:基于实测资料的经验方法；理论模拟法；影响函数法。 12。 开采沉陷研究方法：模拟研究法,实测研究法 13.相似材料模拟方法的实质:根据相似原理,将矿山岩层以一定比例缩小，用相似材料做成模型,然后在模型中模拟煤层开采，观测模型上岩层的移动和破坏的情况，根据模型上出现的情况分析,推测实地岩层所发生的情况。 14。两系统相似,归纳起来基本上是三类:几何相似.运动学相似。动力学相似15。保护煤柱留设方法:垂直剖面法；垂线法;数字标高投影法. 16.地表移动和变形引起的建筑物裂缝：斜裂缝，墙身顶部书香裂缝，窗台墙上竖向裂缝，勒脚上竖向裂缝，窗间墙上水平裂缝，砖过梁上竖向裂缝。 17。正曲率引起倒八字裂缝，负曲率引起正八字裂缝 18。条带开采的类型:走向条带与倾斜条带；冒落条采和充填条采；定采留比条采和变采留比条采 19。矿区水体大致分为：地表水和地下水 20。煤层倾角对覆岩破坏的影响：水平煤层及缓倾斜;开采倾斜煤层；开采急倾斜煤层 21。解决水体下采煤问题措施：采矿措施，建筑结构措施 22.水体处理措施：疏降水体;处理水体补给来源 23.建筑下采煤防护措施：采矿措施，建筑结构措施 24。地表移动和破坏形式：地表移动盆地、裂缝及台阶、塌陷坑. 25。开采空间周围岩层的移动形式：弯曲、岩层的垮落（冒落)、煤的挤出（片帮）、岩石沿层面的滑移、垮落岩石的下滑（或滚动）、底板岩层的隆起。三、简答题1。什么是开采沉陷预计，其目的是什么？（P116)（1）对一个计划进行的开采，在开采进行以前，根据其地质采矿条件和选用的预计函数、参数,预先计算出受此开采影响的岩层和（或）地表的移动和变形工作，称为开采沉陷预计。（2）开采沉陷预计对开采沉陷理论的研究和生产实践都有重要意义。在理论研究生的作用在于，利用预计的结果可以定量地研究受开采影响的岩层与地表移动在时间上和空间上的分布规律。对指导建筑物下、铁路下、水体下的开采实践具有重要的作用。2.岩层移动稳定后，覆岩采入影响分为哪几个带？各影响带的主要特征是什么？（P25-P27)(1）冒落带：随着煤层的开采,其直接顶板在自重力的作用下,发生法向弯曲，当岩层内部的拉应力超过岩石的抗拉强度时，便产生断裂、破碎成块而垮落，冒落岩块大小不一，无规则地堆积在采空区内；冒落岩石具有一定的碎胀性， 冒落岩块间空隙较大，连通性好,有利于水、砂、泥土通过.冒落岩石的体积大于冒落前的原岩体积;冒落岩石具有可压缩性;冒落带的高度主要取决于采出厚度和上覆岩石的碎胀系数,通常为采出厚度的35倍。实践中可用下式近似估算冒落带高度：h=m/（k1）cos。(2）裂隙(或称断裂）带:该带内岩层产生较大的弯曲、变形及破坏，其破坏特征是，裂缝带内岩层不仅发生垂直于层理面的裂缝或断裂，而且产生顺层理面的离层裂缝。（3）弯曲（又称整体移动）带：弯曲带内岩层在自重力的作用下产生层面法向弯曲,在水平方向处于双向受压缩状态，因而其压实程度较好，一般情况下具有隔水性，特别是当岩性较软时，隔水性能更好，成为水下开采时的良好保护层，当透水的松散层在弯曲带内就不能起到这种作用；弯曲带内岩层的移动过程是连续而有规律的，并保持其整体性和层状结构，不存在或极少存在离层裂缝。在竖直面内，各部分的移动值相差很小;弯曲带内的高度主要受开采深度的影响。3。影响地表移动盆地分布规律的地质采矿因素有哪些？(P95-P104）覆岩力学性质、岩层层位的影响；松散层对地表移动特征的影响；煤层倾角的影响；开采厚度与开采深度的影响；采区尺寸大小的影响;重复采动的影响；采煤方法及顶板管理方法的影响。4。采矿引起开采空间周围岩层移动的主要形式有哪些？每种移动形式具备的条件是什么？（P23-P24）（1）弯曲:当地下煤层采出后,上覆岩层中的各个分层，从直接顶板开始沿层理面的法线方向，依次向采区方向弯曲，直到地表.（2)岩层的垮落（或称冒落）：采区煤层采出后,直接顶板岩层弯曲而产生拉伸变形，拉伸变形超过岩石的允许抗拉强度。（3)煤的挤出（又称片帮）：煤层采出后，采空区顶板岩层内出现悬空，其压力便转移到煤壁（或煤柱)上，增加煤壁承受的压力，形成增压区，并且煤壁上有附加荷载的作用。（4）岩石沿层面的滑移:倾斜煤层中,岩石的自重力方向与岩层的层理面不垂直。（5)垮落岩石的下滑（或滚动）:煤层采出后，采空区为冒落岩块所填充.当煤层倾角较大,而且开采是自上而下顺序进行，下山部分煤层继续开采而形成新的采空区。（6)底板岩层的隆起:煤层地板岩石很软且倾角较大，在煤层采出后，底板在垂直方向减压,水平方向受压.地表移动盆地划分的三个边界:移动盆地的最外边界、危险移动边界、裂缝边界。水平煤层开采时地表达到充分采动时地表移动盆地特征：1）移动盆地位于采空区正上方,以采空区中央对称，盆地中心与采空区中心水平投影点一致。2）移动盆地的之平底位于采空区中央上方3）拐点位于开采边界正上方或偏向采空区一侧一段距离.和超充分采动相比，盆地内不会出现中性区域，只有一个位于采空区中心正上方的最大下沉点.倾斜煤层非充分采动时，地表移动盆地的特征:1）移动盆地不与采空区中央对称，工作面上山方向盆地比下山方向陡，开采影响范围小，整个盆地偏向下山方向2)最大下沉点偏向下山方向3)移动盆地在走向方向上对称于倾斜中心线4）上山方向盆地拐点偏向采空区内侧,下山方向盆地拐点偏向采空区外侧。地表移动盆地主断面及特征：通过地表移动盆地最大下沉点所作的沿煤层走向和倾向的垂直断面称为地表移动盆地主断面.非充分采动只有一个主断面,超充分采动有无数个主断面；0时，主断面过采空区中央，0时，倾斜主断面过采空区中央，走向主断面偏向下山方向 特征：1)在主断面上地表移动盆地的范围最大;2）在主断面上地表移动量最大；3）在主断面上，不存在垂直于主断面方向的水平移动。地表移动盆地内移动和变形的指标:下沉、倾斜、曲率、水平移动、水平变形、扭曲、剪切变形.临界值的定义、大小和作用：建筑物不需要维修、仍能保持正常使用所允许的地表最大下沉值，成为临界变形值。砖木结构建筑物的一组临界变形值为：倾斜，曲率，水平变形。用这个指标可以圈定危险移动边界，在圈定的范围以外，为地表移动和变形对建筑物不产生明显损害的地带，在圈定的范围以内，为地表移动和变形对建筑物将产生有害影响的地带.绘图并简述水平煤层非充分（或充分采动）采动时主断面内的地表下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形曲线的分布规律：1、非充分采动1)下沉曲线：特征点：盆地边界点A、B，下沉值；最大下沉点O，位于采空区正上方;拐点E，地表下沉曲线上凹凸变化点，一般位于采空区边界上方并略偏向采空区一侧，其偏移距称为拐点偏距，拐点处下沉不等于最大下沉值的一半.下沉曲线在地表最大下沉点O处下沉值最大,自盆地中心至盆地边缘下沉值逐渐减小。2)倾斜曲线 盆地边界点至拐点间倾斜渐增，拐点至最大下沉点间的倾斜渐减，在最大下沉点处倾斜为零.在拐点处倾斜最大，有两个方向相反的最大倾斜。3）曲率曲线 曲率曲线有三个极值,两个相等的正极值和一个负极值正极值位于边界点和拐点之间，负极值位于最大下沉点处。4）水平移动曲线 (移动盆地内各点水平移动方向都指向盆地中心。)盆地边界点至拐点间的水平移动渐增，拐点至最大下沉点间水平移动渐减，最大下沉点水平移动为零；在拐点处的水平移动最大,有两个方向相反的最大水平移动。5)水平变形曲线 有三个极值，两个正极值(最大拉伸值）和一个负极值（最大压缩值)位于最大下沉点处;盆地边界点和拐点处水平变形为零；盆地边缘区为拉伸区，盆地中部为压缩区。2、充分采动与非充分采动相比,1)倾斜、水平移动曲线没有明显变化;2）最大下沉值已达到该地质采矿条件下的最大值；3）采空区中央、K均为0,出现了两个最大负曲率值和两个最大压缩变形值；4）拐点处下沉为最大下沉之半。设置变形缝的作用：设置变形缝就是将建筑物自屋顶至基础分成若干个彼此互不相连，长度较小，刚度较好，自成变形体系的独立单体，这样一来，可以减小地基反力分布不均匀对建筑物的影响，提高建筑物适应地表变形的能力，减少作用于建筑物的附加应力。相似材料混合物必须满足下列要求：（1）材料的某些力学性质与岩石相似（2)在模拟过程中材料的力学性能比较稳定（3）改变材料配比可使材料的力学性质变动范围较大（4）便于制作模型，凝固时间短（5）原料来源广泛，成本低廉铁路下采煤本身的特点:（1）铁路是延伸性的建筑物，相互之间联系密切（2)以恶露可以在不中断铁路氤氲的条件下,用起道，拔道,调整轨缝（串轨)等一系列维修方法最大限度地消除线路的移动和变形（3)线路突然的局部的陷落，对列车的危害极大（4)铁路线路是在承受列车的动荷载作用下工作的.开采沉陷预计方法分类:1、途径：基于实测资料的经验方法;影响函数法;理论模型法(连续与非连续介质模型）2、预计手段：解析法;图解法；电子计算机法3、采用的函数：剖面函数、影响函数建筑物裂缝类型:斜裂缝、墙身顶部竖向裂缝、窗台墙上竖向裂缝、勒角上竖向裂缝、窗间墙上水平裂缝、砖过梁上竖向裂缝建筑物防护措施：1、采矿措施:全柱开采、择优开采、协调开采、连续开采、充填法开采、条带法开采2、建筑结构措施:变形缝、钢拉杆、钢筋混凝土圈梁、基础联系梁、钢筋混凝土锚固板、堵砌门窗洞、变形补偿沟导水裂缝带及其按岩层开裂程度分区:采空区上方的冒落带和裂缝带都是透水的，为了适应水体下采煤的需要，把它们合称为导水裂缝带。分为四区：冒落性破坏区、严重开裂去、一般开裂去和微小开裂区。铁路下采煤技术措施：地面线路维修措施:加宽路基，保证路基稳定性；起道，消除下沉、倾斜、曲率的影响；拨道，消除横向水平移动；串轨，消除纵向水平移动.安全开采措施:减小地表下沉值、防止地表突然下沉、合理布置采空区（线路位于下沉盆地主断面上，并与工作面推进方向平行;不要留设孤立的残存煤柱）。地表塌陷区造地复田方法：利用煤矸石造地复田，利用电厂粉煤灰造地复田，利用湖泥、河泥造地复田.塌陷区综合治理：造地复田、塌陷区疏干、平整土地、挖深垫浅、发展水产和养殖业。地表移动盆地主断面的特征：1，在主断面上地表移动盆地的范围最大；2，在主断面上地表移动最充分，移动量最大。水平煤层开采时地表达到充分采动的地表移动盆地，特征：1，地表移动盆地位于采空区的正上方。2，地表移动盆地的形状与采空区对称。3，移动盆地内外边缘区的分界点，大致位于采空区边界的正上方或略有偏移。在水平煤层开采的条件下，非充分采动和刚达到充分采动的地表移动盆地的特征，和超充分采动的移动盆地特征相似,所不同的是移动盆地内不出现中性区域,只有一个最大下沉点,而且最大下城点位于采空区中心的正上方。倾斜煤层开采，地表未达到充分采动时，地表移动盆地的特征：1，在倾斜方向上,移动盆地的中心偏向采空区的下山方向,和采空区中心不重合。2，移动盆地与采空区的相对位置，在走向方向上对称于倾斜中心线，而在倾斜方向上不对称,煤层倾角越大，这种不对称性越加明显.3，移动盆地的上山方面较陡,移动范围较小,下山方面较缓，移动范围较大。倾斜煤层充分采动时,移动盆地出现平底,充分采动区内的移动和变形特点与水平煤层充分采动区内相似。急倾斜煤层开采时,地表移动盆地的特征:1，地表移动盆地形状的不对称性更加明显。2，最大下沉值不是出现在采空区中心正上方，而是大致位于采区下边界上方.3，地表的最大水平移动值大于最大下沉值。急倾斜煤层开采时,不出现充分采动的情况.观测站设计包括编写设计说明书和绘制设计图两部分动作.设计说明书:1,建立观测站的目的和任务，2,设站地区的地形,地物及地质采矿条件，3,观测站设计时所用的开采沉陷参数，4，观测线的位置及长度的确定，测点及控制点的数目。位置及其编号，5，工作测点和控制点的构造及其埋设方法，6，观测内容及所用仪器，与矿区控制网的连测方法，精度要求，连测的起始数据，定期观测的时间，方法及精度要求，有关地表采动影响的测定，编录方法,7,经费估算,8,观测成果的整理方法与分析步骤，所要获得的成果。 绘制设计图：1,设站地区的地形，地物,地质构造，岩层柱状，煤层产状等，2，已有的和新设计的采取巷道，3，现有的和新设计的保护煤柱轮廓，4,观测线的平面位置，沿观测线的断面图。断面图上应表示出工作测点，控制点的位置及编号，岩层柱状，地质构造，煤层产状，开采位置等。地表移动观测的基本内容是:在采动过程中，定期地,重复地测定观测线上各测点在不同时期内空间位置的变化。 地表移动观测站的观测工作可分为：观测站的连接测量，全面观测，单独进行的水准测量，地表破坏的测定和编录. 在观测点埋好1015天，点位固结之后，在观测站地区被采动之前，为了确定观测站与开采工作面之间的相互关系，首先应在观测站的某一个控制点与矿区控制网之间进行测量，以确定这个控制点的平面位置和高程，然后再根据它来测定其余的控制点和动作测点的平面位置.这项工作称为观测站的连测。高程连测就是在矿区水准基点至观测站附近的水准点之间进行水准测量,再由水准点测定观测站控制点的高程。 全面观测的内容：测定各测点的平面位置和高程,各测点间的距离，各测点偏离观测线方向的距离，记录地表原有的破坏状况,并作出素描。钻孔观测：就是在采动影响范围内,从地面或井下巷道中，向岩层内部打钻孔，并在钻孔内不同水平上设置观测点进行观测.各测点偏离观测线方向的距离称为支距。钻孔伸长仪:SONDEX沉降系统,测管,感应环，基准架.钻孔测斜仪：传感器，RPP数据记录打印处理器,电缆，测管。地表沉陷规律是指地下开采引起的地表移动和变形的大小,空间分布形态及其与地质采矿条件的关系。拐点是指在移动盆地主断面上下沉曲线凹凸的分界点。水平煤层(或沿煤层走向主断面)非充分采动时主断面内地表移动和变形分布规律:判别：水平煤层开采时的采动程度可用走向充分采动角3来判别。当用3角作的两直线交于岩层内部而未及地表时，此时地表为非充分采动。1， 下沉曲线：在地表最大下沉点o处下沉值最大,自盆地中心至盆地边缘下沉值逐渐减小，在盆地边界点A,B处下沉值为0。2， 倾斜曲线：盆地边界点至拐点间倾斜渐增,拐点至最大下沉点间倾斜渐减,在最大下沉点处倾斜为零.在拐点处倾斜最大,有两个方向相反的最大倾斜。3， 曲率曲线:1，曲率曲线有三个极值，两个相等的正极值和一个负极值，正极值称最大正曲率，位于边界点和拐点之间，负极值称最大负曲率，位于最大下沉点处,2，盆地边界点和拐点处曲率为零,3,盆地边缘区为正曲率区，盆地中部为负曲率区4, 水平移动曲线：盆地边界点至拐点间水平移动渐增，拐点至最大下沉点间水平移动渐减，最大下沉点处水平移动为零，在拐点处水平移动最大,有两个方向相反的最大水平移动。5, 水平变形曲线：1,水平变形曲线有三个极值，两个相等的正极值和一个负极值，正极值称为最大拉伸值,位于边界点与拐点之间，负极值称为最大压缩值，位于最大下沉点处，2,盆地边界点和拐点处水平变形为零，3，盆地边缘区为拉伸区，盆地中部为压缩区。水平煤层（或沿煤层走向主断面)充分采动时主断面内移动和变形分布规律：地表刚达到充分采动时和非充分采动时相比，它们的不同之处在于：1，下沉曲线上最大下沉点o的最大下沉值已达到该地质采矿条件下之最大值，即充分采动条件下的地表最大下沉值W0，2,倾斜，水平移动曲线没有明显变化，3,在最大下沉点o处，水平变形和曲率变形值均等于零，在盆地中心区域出现两个最大负曲率及两个最大压缩变形值,位于拐点和o点之间。水平煤层(或走向主断面)超充分采动时主断面内移动和变形分布规律：地表达到超充分采动时和非充分采动时相比,不同之处在于：1,下沉曲线中部平底上各点下沉值相等,并达到该采矿地质条件下的最大值，2,在平底部分内,倾斜，曲率,水平变形均为零或接近于零，各种变形主要分布在采空去边界上方附近，3，最大倾斜和最大水平移动位于拐点处，最大正曲率，最大拉伸变形位于拐点和盆地边界点之间，最大负曲率，最大压缩变形位于拐点和最大下沉点o之间。当地表达到充分采动后，在地表下沉速度曲线上，最大下沉速度总是滞后于回采工作面一个固定距离，此固定距离称为最大下沉速度滞后距,用L表示.这种现象称为最大下沉速度滞后现象.地表移动持续时间或移动过程总时间，是指在充分采动或接近充分采动的情况下，下沉值最大的地表点从移动开始到移动稳定所持续的时间。地表移动盆地内任意点的移动和变形预计计算方法可分为解析法和图解法。解析法的优点是，便于分析移动变形之间的关系，便于应用电子计算机进行预计，其缺点是，在没有电子计算机而用人工计算时，计算复杂，工作量较大。图解法的优点是，能够预计任意形状工作面开采引起的地表移动和变形，比较形象,比较直观，缺点是，绘制和使用积分格网都较为麻烦，预计的误差也比解析法大.典型曲线法是用无因次的典型曲线表示移动盆地主断面上的移动和变形曲线的一种方法。岩体内部的移动和变形预计方法：概率积分法，威布尔分布法，积分格网法.相似材料模拟法中的相似三定理:1,相似第一定理(相似正定理）:“相似的现象，其相似指标等于1或“相似的现象,其相似准数的数值组同”.2,相似第二定理(定理)。3,相似第三定理（相似逆定理)：对于同一类物理现象，如果单值条件相似,而且由单值条件组成的相似准数的数值相等，则现象相似。立井的五类，其保护煤柱一般用垂直剖面法圈定:一，深度大于和等于400m的主副井：保护煤柱以边界角圈定。二，深度小于400m的主副井及各类风井，注砂井:保护煤柱以移动角圈定.三，穿过急倾斜煤层及其顶，底板的立井：在煤层倾斜剖面上以角（下盘移动角）圈定保护煤柱的下山方向边界，在煤层走向方向上以角圈定保护煤柱的边界。四，穿过有滑移危险的软弱岩层，软煤层及高角度断层的立井除按前三类规定留设保护煤柱外，还应假设防滑煤柱.五,为了防止山地发生滑坡引起井筒破坏,一般应在井筒所在斜坡的上下坡两侧加大煤柱尺寸。地下采矿对地面影响主要有垂直方向的移动和变形（下沉，倾斜，曲率，扭曲)，水平方向的移动和变形（水平移动,拉伸和压缩变形)以及地表平面内的剪应变三类。建筑物下采煤的防护措施主要为两方面:一方面在井下采取采矿措施,目的是尽量减少建筑物所在地表的移动和变形值，另一方面对建筑物采取结构保护措施,以增加建筑物承受地表变形的能力。建筑物下采煤的采矿防护措施:一，全柱开采；二，择优开采；三，协调开采;四,连续开； 五,适当安排工作面与建筑物长轴的关系;六，对称背向开采；七,干净回采,不残留煤柱;八，充填法开采；九，条带法开采。全柱开采就是在整个城市，工厂，村庄，车站，线路,井筒煤柱范围内，有限制地进行大面积全面开采，并在煤柱内不形成开采边界，以最大限度地减少开采对受护建筑物的有害影响.全柱开采包括：1，长工作面开采就是利用长工作面形成的地表下沉盆地中央区稳定后变形值很小的特点，使建筑物位于稳定后地表下沉盆地的中央区。2，间歇开采就是在煤柱内一次只允许回采一个煤层。协调开采就是利用两个煤层或分层同时开采所产生的地表变形互相抵消的原理,来达到减少开采对地表的影响。采动区内抗变形建筑物设计原则：1，地表变形时产生各种荷载的起因;2,采动区内抗变形建筑物对地基土的特殊要求;3，应采取建筑物保护措施和采矿保护措施；4,结构设计时刚性原则或柔性原则的应用.覆岩破坏规律，在研究水体下采煤问题时主要就是指导水裂缝带的分布形态和最大高度.水体下开采的技术措施：1，分层间歇开采；2,填充开采；3，分区开采；4，其他措施。覆岩破坏观测，包括冒落带高度和形态及导水裂缝带高度和形态的观测.钻孔冲洗液法，就是在采空去上方地表布置一定数量的观测钻孔,在钻孔钻进过程中，测定冲洗液的漏失量和钻孔水位的变化，记录各种异常现象，经过综合分析确定导水裂缝带和冒落带的形态及高度。柱外开采引起井筒的偏移和破坏的原因：1，用移动角留设井筒煤柱的片面性;2,上山三角区对立井的影响；3，软弱面对立井的影响；4，柱外开采引起的覆岩变形对井筒的影响。立井煤柱回采的3个阶段：一，准备阶段：将穿过开采煤层的一段井壁截去，代之以可缩性木垛，是井壁不出现应力集中。二，先期回采:回采井筒附近的小方块煤柱，是井壁形成不超过井壁材料抗拉极限的初始拉伸变形,并把井筒与后期回采的工作面隔开，以免采区自然发火漫延到井筒内。三，后期回采：方块煤柱开采后即回采整个煤柱，称后期回采.井壁的防护措施：1,设置可缩性井壁;2,用锚杆连接井壁和围岩；3，设双层井壁或滑动层；4，挂金属井圈；5，挖补井壁；6，切割罐道梁；7，调整罐道；8,调整排水管，压风管.在倾斜煤层开采条件下，井筒有可能沿着煤层向下山方向的采空区滑动而造成井筒的偏斜和破坏。为了防止这种现象发生，可在井筒的下山方向，在原有煤柱的基础上再扩大一部分煤柱。扩大的这部分煤柱，称为防滑煤柱。开采沉陷对环境的影响突出地表现在：地表耕地受到破坏；平原地区大片地表移动盆地积水；干旱山区由于地表水系受到破坏，使居民生活用水和灌溉用水发生困难；受采动的山地产生滑坡,危及工民用建筑物和生活生产设施的安全等地表塌陷区造地复田:1，利用煤矸石造地复田；2,利用电厂粉煤灰造地复田；3，利用湖泥，河泥造地复田.综合治理塌陷区的方法：造地复田，塌陷区疏干,平整地形,挖深垫浅.环境影响评价的任务是:从发展经济和保护环境的目的出发,对开发建设的环境影响进行分析和预测，比较并评价不同开发建设方案的环境经济效益，为开发建设项目的合理布局和环境保护措施的选择与实施提供依据。根据开发建设活动的不同情况,可将环境影响评价分为三种类型:1，单个建设项目的环境影响评价；2，区域开发的环境影响评价；3，发展政策和规划的环境影响评价.开采沉陷环境影响评价报告书的内容：1，前言：说明评价的目的和依据，评价区的范围，评价的深度及内容,评价程序等；2，项目和一般情况；3，建设项目周围地区的环境现状；4，评价区地表塌陷环境影响现状及其处理；5，开采沉陷预计；6,地表沉陷对各种环境因子的影响及防护对策；7，开采沉陷读环境影响的综合评价;8,与项目开采沉陷有关的环境保护可行性技术论证;9，结论。影响保留条带煤柱强度和稳定性的因素：条带煤柱的宽高比，采空区是否填充,采宽和留宽的尺寸,采深,回采率或煤柱面积大小，开采方法。基岩含水层:石灰岩含水层，砂岩含水层，溶