《巨厚松散层区域开采沉陷规律与预计》

《巨厚松散层区域开采沉陷规律与预计》简介

煤炭是我国的基础能源和重要原料。煤炭工业是关系国家经济命脉和能源安全的重要基础产业。在我国一次能源结构中，煤炭将长期是主体能源。“十四五”时期，我国经济结构将进一步调整优化，能源技术革命加速演进，非化石能源替代步伐加快，生态环境约束不断强化，碳达峰和碳中和战略实施，对煤炭行业发展有机遇、也有挑战。煤炭行业必须转变观念，树立新发展理念，准确把握新发展阶段的新特征新要求，加快向生产智能化、管理信息化、产业分工专业化、煤炭利用洁净化转变，加快建设以绿色低碳为特征的现代化经济体系，促进煤炭工业高质量发展，为国民经济和经济社会发展提供坚实可靠的能源保障。

2017年5月17日，国家安全监管总局、国家煤矿安监局、国家能源局、国家铁路局下发“关于印发《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》的通知”（安监总煤装〔2017〕66 号），颁布新修订的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》（以下简称《规范》）。《规范》规定，矿区总体设计、矿井设计和矿井建设与生产等工作中涉及上列问题时，应当按照本规范执行；矿区内工农业建设与生产涉及压煤与开采影响问题时，均应当参照本规范执行。而解决《规范》主要内容所涉及的问题的关键之一，是采用合适的开采沉陷预计方法。虽然概率积分法模型在我国有较广泛的应用，但在厚松散层下开采时，与实测值相比，概率积分法的预计结果在拐点向边界部分收敛过快、而在拐点内的工作面区域与实测值基本一致。因此，在淮南矿区厚松散层下开采时，需对概率积分法预计模型进行修正，构建相应的预计模型和参数体系，提高预计精度，实现下沉边界与拐点间边界区域的预计结果和实测结果的差异不超过12%的目标，并研发相应的数据处理分析、沉陷预计软件，以解决研究成果的工程应用问题，为构建矿山采动沉陷灾害分析决策公共服务平台提供理论基础和软件基础。

全书共分六章。第一章简要介绍了厚松散层下开采地表移动规律研究和开采沉陷研究的发展和现状；第二章主要介绍了淮南潘谢矿区地质采矿条件和观测站概况；第三章主要分析了淮南潘谢矿区地表移动变形特征、地表移动角量参数和地表移动盆地动态参数；第四章主要介绍了区域保护煤柱留设参数和开采沉陷预计基本参数的解算方法；第五章主要介绍了常规的概率积分法模型及优化概率积分模型，依据优化模型参数与概率积分模型参数之间的关系，构建了优化模型参数的解算模型；第六章介绍了基于优化的概率积分模型开发的、适于巨厚松散层和薄松散层下开采的、开采沉陷地表移动变形预计软件，并利用工程实例对软件的正确性进行验证。

在本书编写过程中，吸纳了多年来科研和教学成果，参阅了大量文献，引用了相关书刊中的资料和合作单位的科研成果。

本书得到2021年度安徽省科技重大科技专项“‘北斗+’典型地质灾害协同监测与快速预警云平台研发及示范应用”（编号：202103a05020026）、2021年度安徽省重点研究与开发计划“矿山采动沉陷灾害空天地井协同监测分析决策公共服务平台建设”（编号：202104a07020014）、国家自然基金 “基于GPS/BDS组合的开采沉陷高精度快速监测关键技术研究” (编号：41474026)、安徽省自然科学基金 “抗差化加权整体最小二乘估计关键算法研究”（编号：2008085MD114）、淮南矿业（集团）有限责任公司“潘谢矿区巨厚松散层下开采沉陷边界参数研究”项目（编号：HNKY-JTJS(2017)-122）、淮南矿业（集团）有限责任公司“淮南矿区岩移规律及相关参数研究” 项目（编号：HNKY-JTJS(2018)-178）的支持。

本书可为从事矿山开采沉陷分析和矿区生态环境治理的科研人员和工程技术人员提供参考，也可作为高等学校测绘工程专业及其相关专业本科生和研究生的参考书使用。