2016年岩土专业辅导：采空区地表变形计算(1)

　　20.5 采空区地表变形预测计算方法

　　对现采空区和未来采空区应通过计算预测地表移动和变形的特征值。

　　(1)对于缓倾斜(倾角小于25°)矿层地表移动和变形预测，可按表20.5-1所列公式计算;

　　(2)矿层倾角近于水平或缓倾斜且开采达充分采动时，最大变形值的计算式如表20.5-2所列。

　　(3)开采倾斜矿层达充分采动时，最大下沉按式20.5-1计算

　　20.6 采空区的勘察工作

　　大面积采空区的工程地质勘察工作，主要是搜集资料，变形调查和变形的观测，必要时辅以物探、钻探工作。

　　【例题22】大面积采空区的工程地质勘察工作，主要内容包括( )。

　　A、搜集资料;B、变形调查;C、变形的观测;D、必要时辅以物探、钻探工作;

　　答案：A、B、C、D

　　1 搜集资料

　　一般大面积采空区均做过矿山地质勘探工作，有大量资料可供搜集利用，需搜集的资料有：

　　(1)各种地质图，借以了解地层构成、产状和构造，以及地下水条件等。

　　(2)矿床分布图，以了解矿层的分布、层数、厚度、深度和埋藏特征。

　　(3)搜集采空区的位置和尺寸，开采时间、开采办法、顶板处置方法以及矿层开采的远景规划资料。

　　(4)收集地表变形和有关变形的观测、计算资料，如：地表最大下沉值，最大倾斜值、最小曲率半径等。

　　(5)已有建筑物的变形观测资料和建筑物的加固处理措施。

　　(6)了解采空区附近的抽水情况，以及抽水对采空区的影响情况。

　　2 变形调查和观测

　　(1)调查地表和建筑物变形的特征和分布规律，如：地表塌陷坑、台阶和裂缝的分布规律、形状、宽度、深度以及它们地质构造(岩层产状、主要节理、断层)，开采边界，工作面推进方面等的关系。

　　(2)调查地表移动盆地的特征，划分均匀下沉区，移动区和轻微变形区。

　　(3)变形观测按下列原则进行:

　　1)观测线宜平行和垂直矿层走向成直线布置，其长度应超过移动盆地的范围。

　　2)平行矿层走向的观测线，应有一条布置在最大下沉值的位置;垂直矿层走向的观测线，一般不应少于2条。

　　3)观测线上观测点的间距，应大致相等，并根据开采深度按表20.6-1确定。

　　观测点的间距取值表20.6-1

　　【例题23】在采空区的工程地质勘察工作中，变形观测应遵循的原则包括( )。

　　A、观测线宜平行和垂直矿层走向成直线布置，其长度应超过移动盆地的范围;

　　B、 调查地表移动盆地的特征，划分均匀下沉区，移动区和轻微变形区;

　　C、调查地表和建筑物变形的特征和分布规律;

　　D、测地表变形的同时，应观测地表裂缝、陷坑、台阶的发展和建筑物的变形等情况;

　　答案：A、D

　　(4)观测资料整理：

　　1)绘制下沉曲线，下沉等值线图，水平变形分布图等。

　　2)根据有关变形值划分地表变形区的范围，如：根据建筑物对地表变形的容许极限值，确定移动区的范围，根据地表下沉l0mm的下沉值，确定轻微移动区即移动盆地的范围。

　　3)计算盆地内有关地点的地表下沉，倾斜、曲率和移动值。

　　4)对正在开采和将开采的采空区，应预算其最大变形值。对缓倾斜岩层或地表变形平缓连续时，可采用表20.6-3所列公式计算最大变形值：