測(ce)量(liang)工作(zuo)傳來好(hao)消息!山東省天安礦業集團有(you)限公司(si)星村煤礦與(yu)山東科技大學合作(zuo)開發的《千米深井條帶開采(cai)地表與(yu)覆(fu)巖(yan)移(yi)動規律及多源監測(ce)技術》項(xiang)目,在2019年山(shan)(shan)東省煤炭(tan)工業科學技術項(xiang)目(mu)評比中,榮獲山(shan)(shan)東省煤炭(tan)工業科學技術二等獎。
星村煤(mei)(mei)礦屬于千(qian)米深井,由于地質(zhi)構造極其復雜,斷(duan)層星羅棋布(bu)(bu)(bu),不僅需要(yao)留設的斷(duan)層煤(mei)(mei)柱多,而且斷(duan)煤(mei)(mei)交面(mian)線之間的無煤(mei)(mei)區多,這些地質(zhi)條件決定了采(cai)煤(mei)(mei)工(gong)作面(mian)不能進行(xing)連續布(bu)(bu)(bu)置,無法實現大面(mian)積開采(cai),只能在斷(duan)層的縫隙里布(bu)(bu)(bu)置小工(gong)作面(mian)。
在13年(nian)的開采過程中,為取得第(di)一手實測資料,早在2005年(nian)12月星(xing)(xing)(xing)村(cun)(cun)(cun)(cun)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)地(di)測(ce)(ce)人(ren)員就(jiu)對(dui)(dui)(dui)地(di)面(mian)巖(yan)移(yi)(yi)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)進行設(she)計(ji),并建立了(le)(le)地(di)表巖(yan)移(yi)(yi)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)站。并采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)用多種測(ce)(ce)量技(ji)(ji)術手(shou)段(duan)對(dui)(dui)(dui)開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)過(guo)程中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)表移(yi)(yi)動(dong)(dong)變形(xing)進行觀(guan)(guan)測(ce)(ce)。通過(guo)多年連續跟蹤觀(guan)(guan)測(ce)(ce),通過(guo)對(dui)(dui)(dui)實(shi)測(ce)(ce)資料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)分析、研究(jiu)發現:星(xing)(xing)(xing)村(cun)(cun)(cun)(cun)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)質(zhi)(zhi)條(tiao)件下采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)用的(de)(de)(de)(de)(de)特定的(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)方(fang)(fang)式,對(dui)(dui)(dui)地(di)表的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)甚微,若采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)用周(zhou)邊(bian)礦(kuang)(kuang)井的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)表巖(yan)移(yi)(yi)參數(shu)進行沉陷預計(ji),與(yu)(yu)星(xing)(xing)(xing)村(cun)(cun)(cun)(cun)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)的(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)測(ce)(ce)數(shu)據相差懸殊(shu),不(bu)符合星(xing)(xing)(xing)村(cun)(cun)(cun)(cun)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)的(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)實(shi)際。由于周(zhou)邊(bian)礦(kuang)(kuang)井沒有(you)類似的(de)(de)(de)(de)(de)情況,而星(xing)(xing)(xing)村(cun)(cun)(cun)(cun)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)的(de)(de)(de)(de)(de)巖(yan)層(ceng)移(yi)(yi)動(dong)(dong)參數(shu)還不(bu)完善,這(zhe)將對(dui)(dui)(dui)后續開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)設(she)計(ji)工作帶來(lai)很多不(bu)利。針對(dui)(dui)(dui)這(zhe)種現狀,同時結合《山(shan)東省天安礦(kuang)(kuang)業(ye)集團有(you)限公司(si)星(xing)(xing)(xing)村(cun)(cun)(cun)(cun)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)礦(kuang)(kuang)山(shan)地(di)質(zhi)(zhi)環境保護與(yu)(yu)土地(di)復墾方(fang)(fang)案(an)》和《星(xing)(xing)(xing)村(cun)(cun)(cun)(cun)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)礦(kuang)(kuang)山(shan)地(di)質(zhi)(zhi)環境監(jian)測(ce)(ce)工程設(she)計(ji)》編制(zhi)與(yu)(yu)實(shi)施(shi)(shi)及《綠色礦(kuang)(kuang)山(shan)建設(she)實(shi)施(shi)(shi)方(fang)(fang)案(an)》編制(zhi)與(yu)(yu)驗收工作提供的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效技(ji)(ji)術支撐的(de)(de)(de)(de)(de)需要,星(xing)(xing)(xing)村(cun)(cun)(cun)(cun)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)在進行地(di)表巖(yan)移(yi)(yi)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)同時,采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)取(qu)(qu)了(le)(le)與(yu)(yu)山(shan)東科技(ji)(ji)大學聯合攻關(guan)《千(qian)米深井條(tiao)帶開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)地(di)表與(yu)(yu)覆(fu)巖(yan)移(yi)(yi)動(dong)(dong)規律及多源監(jian)測(ce)(ce)技(ji)(ji)術》的(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)方(fang)(fang)式,對(dui)(dui)(dui)星(xing)(xing)(xing)村(cun)(cun)(cun)(cun)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)的(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)帶開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)地(di)表與(yu)(yu)覆(fu)巖(yan)移(yi)(yi)動(dong)(dong)規律進行了(le)(le)深入系統的(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)工作,獲取(qu)(qu)了(le)(le)一套符合星(xing)(xing)(xing)村(cun)(cun)(cun)(cun)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)實(shi)際,并且得到(dao)相關(guan)專(zhuan)家認可的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)表巖(yan)移(yi)(yi)參數(shu)。
《千米(mi)深井條(tiao)帶開(kai)采地表與覆巖移動規律(lv)及多源監(jian)測技術》項(xiang)目(mu)是以(yi)星村煤礦已開(kai)采的3303、3308、3302、E3105、E3202五個條帶(dai)開采地表變(bian)形觀測數(shu)據(ju)為基礎,研究煤層開采后(hou)三維空間分布及(ji)巖移參數(shu)變(bian)形規律(lv);再利(li)用FLAC3D數(shu)值(zhi)模擬軟(ruan)件,以星村(cun)礦(kuang)區五個(ge)條帶(dai)工作(zuo)(zuo)面地(di)質采礦(kuang)條件為依(yi)(yi)據(ju),研(yan)究了深(shen)部條帶(dai)開(kai)(kai)(kai)采地(di)表(biao)移動規律。通過對(dui)本項目(mu)的研(yan)究,獲(huo)取了一套符(fu)合星村(cun)煤礦(kuang)開(kai)(kai)(kai)采實(shi)際的巖層(ceng)移動參數(shu),并深(shen)化了相關問題的研(yan)究,為地(di)表(biao)建筑(zhu)物安全(quan)損害評定提(ti)供(gong)(gong)(gong)了依(yi)(yi)據(ju)。其成果不僅為合理(li)安排(pai)開(kai)(kai)(kai)采布(bu)局,提(ti)高經(jing)濟效益提(ti)供(gong)(gong)(gong)有效的科(ke)學依(yi)(yi)據(ju),提(ti)高煤炭(tan)資源回采率提(ti)供(gong)(gong)(gong)了技術保障,也(ye)為綠色(se)礦(kuang)山編制和日后(hou)的驗收(shou)工作(zuo)(zuo)提(ti)供(gong)(gong)(gong)了有力的理(li)論基(ji)礎。同時對(dui)今(jin)后(hou)其它類似礦(kuang)井(jing)的開(kai)(kai)(kai)采布(bu)置及(ji)深(shen)井(jing)開(kai)(kai)(kai)采設計(ji)也(ye)有著指導作(zuo)(zuo)用。
2019年4月27日,山東煤炭學(xue)會組(zu)織(zhi)有(you)關專家對山東省天安礦業(ye)集團有(you)限公司星村煤礦與山東科技大學(xue)合作完(wan)成(cheng)的(de)《千米深井(jing)條帶(dai)開采(cai)地(di)表(biao)與覆巖移(yi)動規(gui)律及多源(yuan)監測技術(shu)》項(xiang)目進行了(le)技術(shu)鑒(jian)定(ding),鑒(jian)定(ding)現場,專家組(zu)在仔細審查了(le)研究成(cheng)果(guo)全部資料、并認真聽取課(ke)題組(zu)的(de)專項(xiang)匯報,經各(ge)位專家經質疑提問和熱烈(lie)討(tao)論,最終確定(ding)該研究成(cheng)果(guo)達到了(le)較好水平(ping)。
千米深井條帶開采地(di)表與覆(fu)巖移動(dong)規律及多(duo)源監測技術》項目具有(you)如下(xia)創新點(dian):
創新一:根據(ju)星村煤礦深部(bu)條帶開采(cai)地表(biao)變(bian)形(xing)實測數(shu)(shu)據(ju),確定了深部(bu)開采(cai)條帶開采(cai)地表(biao)巖移(yi)參數(shu)(shu),建立地表(biao)巖移(yi)參數(shu)(shu)演(yan)變(bian)模型(xing);
創新二:基于Mapinfo、Matlab、Surfer、Cad等軟件(jian)(jian)系統,研發了“地表(biao)巖(yan)(yan)移數(shu)(shu)據處理與預(yu)測(ce)”軟件(jian)(jian),并在本項目中得到應用,實(shi)現巖(yan)(yan)移觀測(ce)數(shu)(shu)據圖表(biao)輸出及巖(yan)(yan)移參數(shu)(shu)計算(suan)的自動化、可(ke)視化;
創(chuang)新三(san):基于D-InSar技術,利用Envi和SARscape軟件對已(yi)有(you)的雷達影像進行差分干涉處(chu)理,得到礦區的D-InSar監測結果,并分析已有(you)開采面(mian)的下沉情(qing)況;
創新四(si):根據地表(biao)變(bian)形實測數據,及中(zhong)間巖體(ti)變(bian)形Flac3d模擬數據,按條帶區域,建立(li)了巖體內部(bu)變形演變的數學模型;
創(chuang)新五(wu):根據星村(cun)煤礦條帶開采深度、采空面積、采厚(hou)、松散層厚(hou)度等因素確定(ding)了它們(men)對(dui)地表(biao)變形影響規律,分類建立它們(men)對(dui)地表(biao)巖移參數(shu)影響模(mo)型;
創新六:根(gen)據濟寧地(di)(di)區部分礦井(jing)條帶開(kai)采(cai)地(di)(di)表(biao)變形觀測數據,求(qiu)得(de)它們(men)的(de)巖(yan)移參數,并確定下沉系(xi)數、水平移動、拐點偏移距及(ji)最大下沉角的(de)演變模(mo)型。