《开采损害学》课程讲义 第二章 采动地表移动变形预计
第二章 采动地表移动变形预计
重点：①预计理论体系概况；
②概率积分法。基本含义、基本概念、应用条件、应用方法、分布规律、特征值的确定方法，极值公式及计算、按特征值绘制移动变形分布图。
③半无限开采及半无限叠加方法； ④地表任一点移动变形预计方法；
⑤动态移动变形与静态方法的区别及其评价方法。 2.1 地表移动和变形预计理论方法概述
开采沉陷损害预计理论，可以概括为影响函数方法，理论模型方法，经验方法三大类型。 2.1.1 影响函数方法
①国内外学者及理论应用情况；
②假定开采单元矿层dv,其水平投影面积为dp,单元矿层开采引起地表点A 的下沉表达式为：dp s f m dw a )(η=
（2-1）
③影响函数的可叠加性；
根据影响函数的叠加原理，对于开采范围为P 的矿层开采引起地表点A 的下沉量的通式表示为： ??=P
a dp s f m w )(η
（2-9）
2.1.2 经验方法
①前苏联应用的负指数函数方法；②英国煤田方法（NCB.1975）；③波兰学者Z.Kowalczyk (1972)积分网格法；④中国学者何国清提出的威布尔分布法；⑤各矿区通过观测曲线拟合得出的适用本矿区的典型剖面曲线法等。 2.1.3 理论模型方法
属于理论模型方法是建立在力学模型上的，以及建立在弹性或塑性理论基础上的计算方法。在这方面主要有以A.Salstowicz （1958）等为代表的固体力学理论；J.Litwiniszy （1963）等为代表的随机介质理论。建立在弹性或塑性理论基础上的计算方法如：有限单元法（FEM ）；边界元法（BEM ）；离散元(DEM)等方法；非线性力学（Nonlinear ）等方法。
目前应用情况简介 2.2 概率积分法（重点）
目前已成为我国乃至世界范围较为成熟、应用最广泛的预计方法之一。 2.2.1 水平成层介质中的单元盆地
开采沉陷的随机性→随机介质理论为基础 ①非连续介质单元模型，②单元相互分离并发生相对运动。
如图2.1在三维问题中，地下（x 0, y 0, z 0）处开采使地表点A(x, y, z )附近某一小块面积ds 发生下沉这一事件的概率为：
ds z y x ds P ),,()(δ=
（2-10）
δ（x, y, z ）为密度函数。
在x-z 剖面的z 水平上x 处的一段岩石条dx 内有下沉发生，同时在y-z 剖面的同一高度上y 处的一段岩石条dy 内有下沉发生。因此，ds 发生下沉这一事件的概率为发生上述两事件的概率之积，即：
ds y f x f dy y dxf x f ds P )()()()()(2222==
（2-11）
f 为密度函数，x 2、y 2→对称性。
过原点引另一组正交水平轴x '、y ', 使A 点在这一系统中的坐标为(x ', y ', z ' )。在新坐标系中，A 点附近的微面ds 发生下沉的概率为：
s d y f x f s d P '''=')()()(22
（2-12）
岩石水平成层 f 的形态皆一致。微面面积不变 ds =ds ' ；开采点与被考虑的微面相对
位置不变 P(ds )=P(ds ' )。从本质上讲，某一既定的微面在同一开采影响下的下沉概率与坐标轴方向的选择无关。
s d y f x f ds y f x f s d P ds P '''=='=)()()()()()(2222
（2-13）
从而可得：
)()()()(2222y f x f y f x f ''=
（2-14）
当采用下列方式选择坐标轴，使ox ' 经过A 点，且：
??
?
??='+='02
222y y x x （2-15）
代入（2-14）得：
)()0()()()(222222y x Cf f y x f y f x f +=+=
（2-16）
将（2-16）两端对x 2、y 2取偏微分可得：
)
()
()()()()()()()(22222
222222222
y x y x f C x y x y x y x f C x d x df y f +?+?=?+??+?+?= （2-17）
)
()()()()()()()()(22222222222222
y x y x f C y y x y x y x f C y d y df x f +?+?=?+??+?+?=
（2-18）
由此可得：
)
()()()()()(222222
y d y df x f x d x df y f = （2-19）
移项得到：
)
()
()(1)()()(12
22222y d y df y f x d x df x f ?=? （2-20）
上式左边为x 的函数，右边为y 的函数。此方程成立的条件是左右两端都不依赖于自变
量x 、y ，故可令式（2-20）为常量k ，从而有：
)(()(2
)
22x kf x
d x df = （2-21）
将x 2看作自变量，解此常微分方程得到：
2
)(2kx Pe x f =
（2-22）
式中， P 为积分常数。显然，远离中心两端的岩石下沉的概率小。因此，从物理意义说k
为负值，令k=-h 2代入上式得：
)ex p()(222x h P x f -?=
（2-23）
同理
)ex p()(222y h P y f -?=
（2-24）
将上述结果代入式（2-13）有：
[]
ds y x h P z y x ds P 2222(ex p ),,()(+-?==δ
（2-25）
P (ds ) z 0煤层的开采以随机的方式传至z 水平上的随机分布。由于
),,()(),,(000z y x w ds P z y x w =，由此可得到顶板下沉盆地中的分块下沉体在z 水平上造成
的微小下沉盆地的表达式：
()[]
()00002222),,ex p ),,(ds z y x w y x h P z y x w +-?=
（2-26）
令开采面积?s=1个微小单位，采高w (x 0, y 0, z 0)=1个微小单位的开采为单元开采。单元
开采在上覆岩层中造成的下沉盆地为单元下沉盆地w e ,于是得单元盆地下沉：
()[]
2222exp ),,(y x h P z y x w e +-=
（2-27）
当然，孤立的下沉盆地并不存在，它们存在于统计意义之中。
①采出体积足够大地表出现下沉； ②大面积开采=∑单元开采；
③原始的位置→弹性变形→逐渐垮落→传递到地表（“三带”形成过程）→下沉盆地。 单元盆地是时间函数w e =(x, y, z, t )，对应的地表下沉盆地体积为：
??+∞∞-+∞
∞-=dxdy t z y x w V e e ),,,(
（2-28）
V e 也是时间的函数。根据A.Salstowicz 假设，下沉盆地体积的增长率与采空区域未压密的体积成正比，即：
()e e
V c dt
dV -?=1 （2-29）
式中 c —比例系数，当t =0时，V e =0；当t →∝时，V e =1 。 解上述方程式可得：
ct e e V --=1
（2-30）
盆地体积e V 可由上述求得：
()[]
??=+-=∞+∞-∞+∞-2
22
222exp h
P dxdy y
x h P V e π
（2-31）
则：
()ct
e h P --=
12
2
π
（与时间有关的概率） （2-32）
从而：
()()[]
22
2
2
ex p 1),,,(y x
h e h t z y x w ct
e +--=
-π
（2-33）
t →∝,
()[]2222
exp ),,(y x h h z y x w e +-=
π
（2-34）
当宽与高均为一个微小单位，长度为无穷大时的开采称为二维单元开采。当开采长轴方向平行于y 轴，此时形成槽形盆地，槽长平行于y 轴，而在平行于x 轴的任何剖面上，此盆地的形状均相同，称为二维单元盆地，表示为：
()()[]{}
?
+∞
∞---+--=δδπ
d y x h h e
t z x w ct
e 2
222
exp 1),,(
()22ex p ),(x h h
z x w e -=
π
（2-35）
2.2.2 单元盆地水平移动
假定在单元开采影响下岩石发生的变形很小，从弯曲带直到地表的整个岩层中移动变形是连续的，岩石发生形变但体积不变，即：
0=+z x εε
（2-36）
又
x
u e
ex ??=
ε
z
w e ez ??-=
ε（w e 轴与z 轴的指向相反）
z
w x u e
e ??=?? 从而有：
?+??=k dx z
w u e
e
式中 k 为积分常数，取决于边界条件。由上式将w e 先对z 微分再对x 积分即可求得u e 。
?
?????-=????????=??---222
222'2'122x h x h x h e e h x h e h e h z x u πππ 式中
z
h
h ??=
'，再对x 积分得：
()())(exp '2exp '1222222z k dx x h h x h x h h u e +?
??
???---=?ππ
())(exp '
22z k x h x h +-=
π
由于对称的原因，在开采中心线上的点不发生水平移动，即：
0)0(==x e u ， 故 0)(=z k 由此得：
()
22ex p 'x h h x
u e -=
π
（2-37）
2.2.3 半无限开采时地表移动盆地走向主断面的移动变形预计
所谓半无限开采，如图2.2所示，是指沿工作面推进方向在x =[+∝ ,0]区间已被开采，
而沿垂直工作面推进方向的开采尺寸足够大，使之达到充分采动。
1. 移动变形计算表达式
（1）下沉预计表达式
在图2.2中，采深为H ，开采厚度为 m ，取坐标原点通过开采边界。由于垮落的顶板岩石碎胀的原因，顶板最大下沉量一般小于开采厚度，为：
m dm s w m
ηη=?=0max )(
（2-38）
式中 m —采高，mm ； η—下沉系数，取决于顶板管理方法。
当开采ds 一段矿层时，地表产生的下沉盆地为：
()()[]
ds
s x h h
m
ds
s x w dm dw e m
2
2
0exp --=-??=π
ηη （2-39）
显然，当矿层自s =0 开采至 s =∝,地表稳定后的下沉盆地表达式可写为：
ds e mh x w s x h 2
2
)
(0
)(--∞
?=π
η （3-40）
令h(x-s)=λ, ds=-d λ/h ，相应的积分限变为hx 及-∝，代入上式得：
λπηλd e m x w hx ?=∞--2
)(
（2-41）
当 x =-∝时，地表点应有最大值w max ,故
λπ
ηλd e m w ?=∞∞--2
max
（2-42）
故上式 ηm w =m ax
（2-43）
将上式代入式（2-41）得：
ds e w x w hx ?∞
--=
2
max
)(λ
π
（2-44）
在上式中，当w max 给定时，取不同的h （r
h π
=
见式2-48）值，作出w (x )对应曲线
见图1.23表明，对于不同的h 值所得到的理论下沉盆地具有不同的横向“发育”，下沉曲线
也具有不同的最大斜率，其可通过对式（2-44）的微分得出：
2
2
max )(x
h e h w dx x dw -=π
（2-45）
当x=0，盆地具有最大的斜率：
πh w dx dw max max
=???
??? （2-46）
（2-47）
式中 r — 主要影响半径， β
tg H
r =
。 其中：H —采深，tg β—主要影响角正切（见图2.6～2.7）。
将式（2-47）代入式（2-44）得：
λπ
π
λd e w x w r
x
?
=
∞
--2
max
)( （2-49）
在这里引入误差积分函数：
?
-=
x t dt e x erf 0
2
2
)(π
则上式可写成如下形式：
λπ
πλd e w x w r
x ?
∞
--=
2
max
)(
??
????+
=
?
?
∞---λπ
λπ
λπλd e d e w r
x 0
m ax 2
2
2
2
2
???
?
????+???? ??=
12
max r x erf w π
（2-50）
（2）倾斜、曲率表达式
在式（2-35）对x 取一阶、二阶导数，便可得到下沉盆地倾斜分布及曲率分布表达式：
2
2
m ax
)()(r x e r
w dx x dw x i π
-==
（2-51）
2
23
max 22
2)
()(r x e x r w dx x w d x K π
π-?-==
（2-52）
（3）水平移动、水平变形表达式
由式（2-47）对z 求导，得h '， 并将其代入式（2-37）中，得单元水平移动表达式：
2
2'2r x e e
r r x u π
-??
?
??-= （2-53）
将式（2-47）代入式（2-35）中并对 x 求导得单元盆地的倾斜表达式：
2
2
22r x e e r x r x w π
π-??
?
??-=?? （2-54）
比较式（2-53）与（2-54）得：x
w r r u e
e ??'=π2
式中，π
2'
rr 是不依赖于x 而依赖于z 的参量，令其等于B (z )，则有：
x
w
z B u e e ??=)(
（2-55）
对于地表来说，z 等于开采深度H ，B （z ）为常数，并可令它等于B ，则根据上式可得半无限开采条件下的水平分布表达式：
22
max )
()(r x e r
w B x x w B x u π-=??=
式中 H z z B B ==)(。由于当 x =0 时，上式具有最大值
max max w r
B
u =
令b r
B
= b 被称之为水平移动系数，则：
2
2max )(r x e
bw x u π-= （2-56）
在上式中对 x 微分得水平变形表达式：
22
2
max 2)()(r
x xe r
w b x x u x ππε--=??-= （2-57）
2. 极值及其位置
在式（2-51）、（2-56）不难看出，当x =0时，地表倾斜和水平变形达到最大值：
r
w i max max =
（2-58）
max max bw u =
（2-59）
在式（2-52）、（2-57）中对x 微分，并令其等于零，同时当r r
x 4.02±≈±
=π
时得： 2
max max 52
.1)4.0(r w K r x K ±=== （2-60）
r
w b
r x max
max 52.1)4.0(±===εε
（2-61）
根据上述分析，将概率积分法的半无限开采下沉盆地主断面上任意点的移动变形预计公式列于表2-1，其移动变形分布形态如图2.3所示。
为了便于计算，在表2-2中以
r
x 为引数给出了无因次量
m ax )(w x w 、max
)
(u x u ???
?
??max )(i x i 、m ax
)(K x K ???
? ??max )(εεx 的数值。用移动变形的最大值，乘以表2-2给出的移动变形的相对值（分布系数），就得到下沉盆地主断面内各点的移动和变形值。
表2-1 概率积分法的半无限开采下沉盆地主断面内任意点移动变形预计公式
2.2.4有限开采时地表移动盆地主断面的移动变形预计
1. 走向主断面的移动变形预计
设矿层沿倾斜方向已达到充分采动，沿走向方向没有达到充分采动，在移动盆地走向主断面（图2.4）的计算宽度 。根据叠加原理可求得此条件下的地表下沉分布预计式为：
ds e
r
w x w l s x r ?=--0)(m ax 0
2
2)(π
（2-62）
令：
λπ
=-)(s x r
得：λπ
d r
ds -
=，
在上式中作变元，换元有：
λπ
π
πλd e w x w x
r
l x r
?--=
)
(max
2
)(
λπλππ
λπ
λ
d e
d e
w l x r
x
r
???
?
?
?-???? ?
?=
?
?
---)
(0
max 2
2
222
-?
????????? ??+
=
?
?∞-∞
-λπ
λπλπ
λd e d e w x
r
max 22
2
22
?
????????? ??+
-?
?∞
-∞
--λπ
λπ
λπ
λd e
d e
w l x r
)
(max
2
2
2
22
?????
?????????? ??-+-????
?
???? ??+=
r l x erf r x erf w ππ112
max )()(l x w x w --=
(2-63)
由此可见，有限开采实际上是由两个半无限开采叠加的结果，即w(x)表示开采边界在
s=0处，且s>0 部分矿层全部采出的半无限开采情况。而w(x-l)表示开采边界在s=l 处，且s>l 部分矿层全部采出的半无限开采情况（图2.4）。同样可得出有限开采条件下的其它移动变形指标的半无限叠加计算表达式：
倾斜 )()()(0l x i x i x i --=
（2-64） 曲率 )()()(0l x K x K x K --=
（2-65） 水平变形 )()()(0l x x x --=εεε
（2-66） 水平移动
)()()(0l x u x u x u --=
（2-67）
图2.4 利用半无限开采叠加方法计算有限开采移动变形值
在有限开采情况下，移动盆地视开采宽度大小而发生变化，主要体现在移动变形的极值
及其出现的位置和相应的移动变形参数（图2.5～2.7）。下面分别进行讨论。
（1）由于对称性，盆地中的最大下沉将出现在开采中心x=l/2的点上，其数值等于：
???
?????????
???--???? ???=
222
max
max l r erf l r erf w w ππ ???
?
??=l r erf w 2max π
（2-68）
在有限开采条件下地表下沉的最大值，在其它条件相同的情况下，主要取决于l/r 值，图2.5给出了有限开采的地表最大下沉值0
m ax w 与半无限开采条件下地表最大下沉值max w 之
比值以及拐点位置下沉值)0(0w ，随 l/r 而变化的关系。可以看出，当r l 2>时，m ax 0
m ax w w ?，
可看作达到充分采动。
（2）为确定有限开采时地表水平移动最大值及其出现在的位置，须使)(0x w 的二阶导数为零。并令此点坐标为x u ，x u 的表达式可由下列超越方程解出。
2
2
2
2?
?? ??-?
?
? ??---=???
? ?
?-=r l r l r l x u le e e x u πππ
有上述方程式可见，0
m ax u 及相应的x u ，点同时还是有限开采宽度l 的函数，当有限开采
宽度l 超过主要影响半径r 时，0m ax u 与 x u 也趋于定值。其结果列于表2-3。地表点倾斜与水
平移动，其分布形态相同，极值点出现的位置也相同。
[9]
（3）有限开采条件下地表的曲率与水平变形出现在采空区中央2/l x =点上，其值为：
2
22max 0
max 2)(??
? ??-??
?
??-
=-r l e r l r w x K ππ
(2-69)
2
2max 0max 2)(??
?
??-??
?
??-
=-r l e r l r bw x ππε (2-70)
根据求极值法可得，当：r r
l 8.02
≈=π
时，具有：
()()max 8
.00
max 2K K l -≈-= ()
()max 8
.00
max 2εε-≈-=l
2. 倾斜主断面的移动变形预计
若矿层倾角较大时，地表移动盆地明显呈非对称分布，移动盆地的特征参数发生了变化。倾斜主断面的下沉、倾斜和曲率与表（2-1）中的计算式基本相同，仅是在计算倾斜主断面上山一侧移动变形值时，以y/r 2代替y/r ，计算下山一侧移动和变形时，以y/r 1代替y/r 。
倾斜主断面的水平移动和水平变形计算式：（注意附加值）
θπctg y w e
w b y u r y )()(2
2,1m ax 2,12,1±=???
?
??-
（2-71）
θπεπctg y
i ye
r w b y r y )(2)(2,122
,1max
2,12,12
2,1±-
=???
? ?
?-
（2-72）
式中 2,1r —倾斜主断面下山边界的主要影响半径（1r ）和上山边界的主要影响半径（2r ），
1
1
1βtg H r =
2
2
2βtg H r =
式中 H 1,H 2—下山一侧拐点（d 1）及上山一侧拐点(d 2)对应的采深。
计算上山一侧的水平移动和水平变形时，式（2-71）～（2-72）中对应的计算式右端第二项取负号，计算下山一侧的水平移动和水平变形时取正号。
倾斜主断面y 坐标的原点为有下山一侧拐点按开采影响传播角θ 作直线与地面的交点。
图2.6倾斜方向有限开采叠加计算图
图2.6给出了在矿层倾斜方向有限开采情况下，倾斜主断面上由两个半无限开采叠加方式计算移动变形的分析图。其叠加计算式如下：
??
?
?
?
?
?
??
--=--=--=--=--=)()()()()()()()()()()()()()()(210
210210210210L y y y L y u y u y u L y K y K y K L y i y i y i L y w y w y w εεε （2-73）
式中 θ
θαsin )
sin()
(211+--=d d D L 在式（2-73）中，带下标1的指标表示使用参数r 1,b 1；
带下标2的表示使用参数r 2，b 2。
3. 双向均为有限开采时的预计 双向均为有限开采时，由于另一个主断面也未达到充分采动的影响，在计算主断面的公式中需乘以一个采动系数C x (C y )。其表达形式为（设，X 对应矿床的走向；Y 对应矿床的倾斜）：
a) x 主断面内各点的移动变形值计算式；
()()()()()????
??
?
?
?
?
???
=--=--=--=--=--=-max 0
max 0
000
0)()()()()()()()()()()()()()()(w w C l x x C x l x u x u C x u l x K x K C x K l x i x i C x i l x w x w C x w y y y y
y y y εεε
（2-74）
b) y 主断面内各点的移动变形值计算式；
()
()()()()????
?
?
?????
??
=
--=--=--=--=--=-max 0max 210210
2102100)()()()()()()()()()()()()()()(w w C L y y C y L y u y u C y u L y K y K C y K L y i y i C y i L y w y w C y w x x x x x x x εεε
(2-75)
上式中，??? ??=-200max L w w y
y 方向非充分采动， x 方向充分采动 ??
? ??=-200max l w w x x 方向非充分采动， y 方向充分采动
2.2.5 预计参数的确定
在使用概率积分法预计地表移动变形中，需要确定的参数有：
下沉系数η； 主要影响角正切tg β； 拐点偏移距d ； 水平移动系数b 。 1. 下沉系数η
下沉系数是在充分采动条件下，由地表出现的最大下沉值与平均开采厚度之比来确定：
α
ηcos max
m w =
（2-76）
表2-4 下沉系数与顶板管理方法的关系
数的经验值。表2-5给出了按覆岩岩性区分的概率积分法参数的经验值，可参考使用。
2. 主要影响角正切tg β
主要影响角正切tg β的值与覆岩岩性有关，覆岩岩性越软、tg β 值越大；反之，覆岩岩性越硬、tg β 值越小。我国具有一般地质采矿条件下的矿区tg β 值在1.0～3.8范围，常见的为1.2～2.6（表2-5）。
知道了tg β 值，就可以求出主要影响半径：
β
tg H
r =
（2-77）
由上式可知，主要影响半径与采深成正比，与tg β 成反比，是反映覆岩岩性和采深的
参数。采深越大、覆岩岩性越坚硬，采动地表影响的范围越宽，下沉盆地越平缓；反之，采深越小、覆岩岩性越软，采动地表影响的范围越狭窄，下沉盆地越陡峭，如图1.23所示。
在应用中可依据观测地表最大下沉值及最大倾斜值来确定：
m ax m ax i w r =
或 max
max
w Hi tg =β 或者在充分采动条件下，由主断面的实测下沉曲线上分别确定下沉值为0.16w max 与0.846w max 的点与下沉值为0.5w max 的点（拐点）之平距应
为0.4r ，求出r 值（图2.7）。若两个平距求得的r 值稍有不同，可取其平均值。
图2.7 参数r 及tg β 的几何意义
图2.8拐点偏移原理示意图
3. 拐点偏移距d
在充分采动条件下，在实测下沉曲线上，可依据下列特点来确定拐点位置： （1） 下沉值为
max 2
1
w 的点； （2） max i ，max u 出现的点。
在非充分采动条件下，可参照表2-3值确定。
拐点偏移距与开采深度、覆岩岩性和矿层的硬度有关（图 2.8）。开采深度越大、覆岩岩性及矿层越坚硬，拐点偏移距越大；反之则越小。我国煤矿矿区的拐点偏移距在（0.05～0.3）H 范围，欧洲一些国家的d 值在（0.0～0.17）H 范围。
4. 水平移动系数b
max
max
w u b =
n
r i u b n
i i i ∑
==1
式中 n —计算的观测次数。我国煤矿矿区的水平移动系数一般在0.1～0.4之间。
5. 按覆岩性质区分的概率积分参数的经验值
规程[18]指出，在没有本矿区基本实测资料的经验参数时，可依预计开采覆岩的性质按表2-5确定概率积分法参数。
2.3 利用叠加原理预计实例
某矿采用走向长壁全部冒落管理顶板法开采，煤层平均埋深H=200m 、倾角α=3?、采高 m =2.0m;开采工作面沿走向推进距:L 1=800m ，开采工作面宽度: L 2=100m;在该地质采矿条件下的岩层移动参数:tg β=2.0； d=0.1H ； b =0.3；η=0.5。试计算采动地表最大移动变形值，应用半无限叠加方法计算并绘制沿工作面方向下沉剖面图。 1. 最大移动变形值
mm
m w 10005.02000m ax =?==η；
mm
bw u 300m ax m ax ==；m
mm r w i /10100
1000
m ax m ax ===；m mm r
bw /56.452
.1m ax
m ax ±=±=ε；
m r
w K /10152.052.132m ax
m ax
-?=±=
2. 计算绘制下沉剖面图
在垂直工作面开采方向作剖面，给出拐点位置，并以左拐点为准建立计算坐标系。根据剖面形状确定出计算点（包括两个拐点、±0.4r 、及采空区中心点），计算结果列于表2-5，由结果数据应用GRAPHER4.0绘制下沉剖面图（图2.9）
表2-5
半无限叠加计算数据
同样利用叠加方法，可以得出非充分采动条件下的地表其它移动变形值i 0y 、U 0、K 0y 、 ε0y 。
2.4 地表移动盆地内任意点的移动变形预计
半无限开采和有限开采条件下，应用叠加方法解决非充分开采条件下，主断面上点的预计问题
预计非主断面任意一点的移动变形来满足工程应用要求。空间问题，三维问题。 1. 地表任意点的下沉
根据图2.1来建立地表移动盆地内任意点的下沉方程式。设在深H 处，采出肯定会引起地表点下沉的体积为2s 0×2t 0×2m 0的矿层，则组成此一开采的一个单元体积1×1×1的开采，在地表所形成的最终稳定的单元下沉盆地的表达式，即式（2-34）
(
)[]
2222
ex p ),,(y x h h z y x w e +-=
π
根据叠加原理，在体积为2s 0×2t 0×2m 0的大面积开采影响下地表点的下沉为：
?
??
----+--=00000
222]
)()[(2
),(s s t t m m t y s x h dsdtdm e
h y x w π
（2-78）
设对于水平矿层开采，顶板下沉量为w max ，将式（2-38）及式（2-47）代入上式得：
??=
---+--000
222]
)()[(m ax 1),(s s t t t y s x r dsdt e r
w y x w π
???=
----t t t y r s s s x r dt e r
w ds e r w w 0220
22)(m ax
)(m ax m ax 1π
π
)()(1
max
y w x w w =
(2-79)
y y
1
x
A(x,y)
A (0,y )j j
w(x,y)
w(0,y )w max
A (0,x )i i
w(0,x )i i
j j
图2.10 利用主断面移动变形值计算任意点移动变形值的几何意义示意图
2. 地表任意点的倾斜
式（2-79）是一个曲面函数。为了求曲面上某点沿给定方向的斜率，必须对式（2-79）进行偏微分，由图（2.11）可知经过任意点A(x, y )的直线方向l —l 与坐标x 轴呈?角，则地表倾斜不仅是x, y 的函数，而且是方向? 的函数。此时：
???sin )
,(cos ),(),,(y
y x w x y x w y x i ??+??=
??sin )()(cos )()(max
max y i w x w x i w y w +=
??sin )(cos )(y i C x i C x y +=
（2-80）
图2.11地表任意点计算坐标确定
由求极值的方法得：
主倾斜方向为：
)
()
(x i C y i C arctg
y x i k =??
（2-81）
主倾斜值为： k x k y k y i C x i C y x i ???sin )(cos )(),,(+= （2-82）
3. 地表任意点A(x,y )的曲率
????2sin )()(1sin )(cos )(),,(m ax
22y i x i w y K C x K C y x K x y +
+=
（2-83）
主曲率方向为：()
)()()()(21max y K x K w y i x i arctg k k -=?? （2-84）
主曲率值为：
????2sin )()(1sin )(cos )(),,(m ax
22y i x i w y K C x K C y x K k x k y k +
+= （2-85）
4. 任意点A(x,y )水平移动
???sin )(cos )(),,(y u C x u C y x u x y +=
(2-86)
主水平移动方向为：
)
()(x u C y u C arctg
y x u k =??
（2-87）
主水平值为：
k x k y k y u C x u C y x u ???sin )(cos )(),,(+=
（2-88）
5. 任意点A(x,y)水平变形
???
? ??++
+=)()()()(2
2sin sin )(cos )(),,(m ax m ax 22y u C w x i x u C w y i y C x C y x x y x y ??ε?ε?ε （2-89） 主水平变形方向
???
? ??-=-?)()();(211y C x C y x r tg
x y k εε?ε
（2-90）
式中 ???
?
??+=)()
()()(),(max
max y u C w x i x u C w y i y x r x y 主水平变形值：
???
? ??++
+=)()()()(2
2sin sin )(cos )(),,(max max 22y u C w x i x u C w y i y C x C y x x y k
k x k y k ??ε?ε?ε （2-91） 2.5地表动态移动变形预计
静态（稳态）问题；动态问题之区别于工程中应用。
2.5.1 采动地表移动变形随时间的变化规律
通过大量的研究实践证明[20][21][22]，在瞬时t ，位于开采工作面上方地表点的下沉速度与此对应的地表点的静态下沉量与动态下沉量的差值成一定比例，可以表示为：
())()()
(t w t w c dt
t dw k -= （2-92）
式中 )(t w k —开采工作面在t 时间位置，引起地表点的最终下沉量；
)(t w —开采工作面在t 时间位置，引起地表点的瞬时下沉量；
c —比例系数，在此称为时间系数，1/a 。
对一阶线性微分方程式（2-92）积分有：
???
? ??+=?-dt e t w c C e
t w i
i
t ct k ct i 01)()(
（2-93）
在上式中，假定t 为开采开始的瞬间，由边界条件t =0，w=0，得C 1=0，则有：
dt e t w c e t w i
i t ct k ct i ??=-0
)()(
（2-94）
在上式中，w k (t)可由静态下沉预计公式确定，而w (t i )可以通过在t i 时间地表的观测值得
到，w k (t)、w (t i )和c 之间的关系如图2.12示。假设在t =0时刻采出了矿物的体积为V e ，且当t →∝时，w k (t )=w max ，则符合A.Saiusstowicz 假设[23]，下沉盆地体积的增长率与开挖区域内残留而未压密的体积成正比关系，即：
)1(e e
V c dt
dV -= 根据边界条件：t =0时，V e =0; t →∝时V e =1，即可得：ct e e V --=1。由此条件解式（2-94）有：
)1()(max ct e w t w --=
（2-95）
获取参数c 的方法很多，如在实测数据的基础上得出w k (t )、w (t )曲线（图2.12），即可由式（2-92）得：
)
()(t w t w dt dw c k -= （2-96）
为了讨论式（2-96），在图 2.12中，以 t =t 0对应某点可得出：0
t dt dw tg ???
??=?及)()(000t w t w w k -=?，将这两式代入式（2-96）得：
w tg c ?=
?
（2-97）
波兰学者B.Batkiewicz 经大量煤矿开采的观测数据得出，系数c 主要与开采深度、开采
速度及覆岩岩性有关[24]，一般条件下1.0≤c ≤3.0。图2.13给出了c 值与地表下沉持续时间之间的关系及下沉特征曲线。
图2.13 不同c 值与下沉时间的关系
关于地表移动变形的静态与动态值之间的比例系数的表达式，俄国学者A.Saiusstowicz 的表达式为：
ct e C --=1 ()0.30.1≤≤c
（2-98）
波兰学者W.Batkiewicz 的表达式为：
c
t
C -=
4
()0.30.1≤≤c
（2-99）
波兰学者K.Wycisla 的表达式为：
c
v
C 0025.00.1-=
???
??≤200c v （2-100）
c
v
C 00062.062.0-=
??
? ??>200c v （2-101）
式中 v —回采工作面的推进速度，m/a 。 2.5.2 采动地表移动变形的动态预计公式 简要介绍原理、方法 2.5.3计算示例
某矿1002工作面长度250m ，采深H =500m ，采高m =3m ，主要影响角正切tg β=2.0，水平移动系数b =0.28，拐点偏移距d =0.1H ，开采速度v =150m/年，时间系数c =12/a 。应用式（2-102）～（2-106）编写的预计程序模拟结果如图2.14所示。
矿山地表及岩层移动观测
矿山地表及岩层移动观测 为了保护井巷、建筑物、水体、铁路等免受开采的有害影响，合理提高煤炭资源回收率，并为留设保护煤柱提供技术资料，新建矿井应开展地表及岩层的移动观测工作。 地表及岩层的移动观测工作设置的各种观测站必须编写岩移观测方案，并报请集团公司地质勘测处审批。观测站设计由文字说明和图纸两部分组成。文字部分包括观测站设计书。图纸包括井上、下对照图（包括观测线和观测点的位置）、观测线剖面图（包括观测线长度的确定）、岩层柱状图、观测点的构造图等。 矿区设置观测站时应统一规划，并选择在有代表性的地方设置。地表移动观测站位置的选择，应遵循由简单到复杂的原则，初次建立地表移动观测站的位置应满足：煤层走向、倾角及厚度均稳定，地势平坦，无大断层，单煤层开采，四周无采空区。 地表移动观测站一般可设走向观测线和倾斜观测线各 一条，设在移动盆地的主断面位置。如回采工作面的走向长度大于1.4H0+50m（式中H0为平均开采深度），亦可设置两条倾斜观测线，但至少应相距50m，并且应距开切眼或停采线0.7H以上。 观测点间距离应根据开采深度按下表21确定。
表21 矿山企业应根据矿区地面控制网，按5″级导线（网） 精度要求建立岩移观测控制网。各控制点和观测点的高程测量应组成水准网，按三等水准测量的要求进行观测。 控制点和观测点的设置应符合下列要求： （一）埋设的控制点和观测点必须用全站仪按设计标定，并应尽可能使观测点中心位于控制点连线的方向上； （二）在非冻土地区，测点的埋设深度应不小于0．6m。在冻土地区，测点的底面一般应在冻结线0.5m以下。测点可采用浇注式或混凝土预制件； （三）当地表至冻结线下0.5m内有含水层时，一般应采用钢管式测点； （四）埋设的测点应便于观测和保存。如预计地表下沉后测点可能被水淹没，则点的结构应便于加高； （五）在一般情况下，倾斜观测线上观测点编号应自下山向上山方向顺序增加，走向观测线上观测点编号应按工作面推进方向顺序增加。 在观测站各点埋设10-15天后，即可进行观测。首先应
采动区建筑物移动变形与地表移动变形关系研究
采动区建筑物移动变形与地表移动变形关系研究 发表时间：2018-09-12T16:51:49.900Z 来源：《基层建设》2018年第20期作者：刘治国 [导读] 摘要：矿山开采导致地表移动变形，从而使位于采动区的建筑物损害，建筑物移动变形与地表移动变形关系是采动区建筑物损害评定及抗变形设计的基础，对此进行研究具有重要的理论与实际意义。 山西华润煤业有限公司山西省太原市 030012 摘要：矿山开采导致地表移动变形，从而使位于采动区的建筑物损害，建筑物移动变形与地表移动变形关系是采动区建筑物损害评定及抗变形设计的基础，对此进行研究具有重要的理论与实际意义。本文通过现场实测及对实测资料的分析，研究了不同类型建筑物位于工作面不同位置时，建筑物下沉、倾斜、曲率、水平变形与相应的地表移动变形的关系，获得了其变化规律，分析了不同区域建筑物应采取不同的抗变形措施，这一研究为采动区建筑物保护和设计提供了基础。 关键词：拉伸变形区，压缩变形区，井下开采 1建筑物观测站概况 研究区的建筑物为位于国内某矿的超长工作面上方，选择一幢村学校和一幢民房，村学校两层楼房，建筑尺寸为58m×8m×6m，建筑质量一般；民房为平房，建筑尺寸为16m×8m×3.5m，建筑质量一般。学校、民房均为砖石结构建筑物。 为研究建筑物移动变形破坏与地表移动变形的关系，分别在建筑物和对应地表设置观测点，根据这些观测点观测不同时间建筑物移动变形与地表移动变形，从而研究建筑物移动变形与地表移动变形的关系，下面的分析基于该方法进行的。 2建筑物变形与地表变形关系 在地下开采的影响下，地表的移动和变形取决于地表各点在时间-空间上与回采工作面相对位置关系。建筑物的变形是由于采空区上方及其周围地表产生的移动与变形作用于建筑物的基础，导致建筑物受到附加应力而产生的。在采动过程中地表产生各种变形（下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形），建筑物亦将受到这些变形的影响。地表移动盆地是随着开采工作面的推进逐渐形成的，随着地表产生的移动与变形，破坏了建筑物与地基之间的初始平衡状态，伴随着力系平衡的重新建立，使建筑物产生附加应力，从而导致建筑物发生变形，严重时将遭到破坏。 由于建筑物位于工作面不同位置时，所受到的移动变形不一样，当建筑物位于煤柱上方时受拉伸变形和正曲率作用，而当工作面推过建筑物后，建筑物位于采空区上方，受压缩变形和负曲率作用，由于两者对建筑物的影响不同，从而使建筑物移动与地表移动变形的关系不同，因此，必须分开进行研究。 2.1建筑物下沉与地表下沉关系 根据观测资料，分别研究了学校和民房位于正曲率和拉伸变形区及位于负曲率和压缩变形区时，建筑物下沉与地表下沉的关系可以得出以下规律： （1）学校下沉比对应的地表下沉大，民房下沉比地表下沉小，这是由于学校高度大，建筑物载荷相对大，在采动影响下，由于地基应力重分布的影响，更容易切入地基，从而导致学校下沉比地表下沉大；而民房相对单位载荷小，从而使建筑物下沉小于地表下沉； （2）位于正曲率和拉伸变形区建筑物下沉系数（建筑物下沉与地表下沉之比）比位于负曲率和压缩变形区的建筑物下沉系数大。其原因为，建筑物位于正曲率区时，建筑物与地基为点接触，在同样建筑物作用下，产生的地基附加应力更大，基础切入地基[13]的量更大。而位于负曲率区时，建筑物与地基为两点接触，在同样建筑物作用下，产生的地基附加应力相对更小，基础切入地基的量也更小，从而使位于负曲率区的建筑物下沉系数比位于正曲率区的建筑物下沉系数小。 2.2建筑物倾斜与地表倾斜关系 根据观测数据，经分析计算，获得了建筑物倾斜与地表倾斜，将两者进行统计分析，建筑物倾斜与地表倾斜具有以下规律：（1）位于负曲率和压缩变形区时，建筑物倾斜系数（建筑物倾斜与地表倾斜之比）大于位于正曲率和拉伸变形区的建筑物倾斜系数，其原因与建筑物下沉与地表下沉关系一样，说明位于负曲率和压缩变形区建筑物基础切入地基的量小，建筑物随地表倾斜而倾斜，位于正曲率和拉伸变形区的建筑物基础切入地基的量大，吸收了部分地表倾斜，从而使建筑物倾斜小于地表倾斜。 （2）对同一建筑物来说，位于正曲率和拉伸变形区时，墙体的倾斜小于基础的倾斜，而位于负曲率和压缩变形区，则是墙体的倾斜大于基础的倾斜。 2.3建筑物曲率与地表曲率关系 建筑物曲率表示建筑物受采动影响时，随地表的弯曲程度，由于建筑物自身具有一定的刚度，在地表变形过程中，建筑物基础与地基存在协同变形，部分建筑物基础切入地基，减小了建筑物弯曲，建筑物曲率比地表曲率要小很多，这一见效量与建筑物的高度、长度等有关，通过分析观测资料获得如下规律： （1）总体来说，建筑物曲率小于地表曲率，这是由于建筑物有一定的刚度，可以抵抗一定的曲率变形，不完全随地表弯曲而弯曲； （2）位于正曲率区的建筑物传递的地表曲率比位于负曲率区的大； （3）建筑物高长比（建筑物高度与长度相比）越小（学校高长比为0.10,民房为0.22），在正曲率区随地表的弯曲程度越大，这是长高比大的建筑物容易损害的原因，由此可见，在同样长度的条件下，高层建筑物比低层建筑物抗曲率变形更强，越不容易损害。 2.4建筑物水平变形与地表水平变形关系 在采动影响下，地表水平变形通过地基与基础接触面传递给建筑物，导致建筑物产生拉伸和压缩变形，从而使建筑物拉坏或压坏。传递到建筑物上的水平变形大小与建筑物基础与地基接触面及摩擦力有关，接触面和摩擦力越大，传递到建筑物上的水平变形越大，通过对现场数据的分析，得到如下规律： （1）对同一建筑物而言，传递到基础的水平变形大于传递到墙体的水平，因此，为防止水平变形对建筑物的损害，应加强基础的强度； （2）位于不同变形区的建筑物，地表水平变形传递到建筑物的量不同，压缩变形区的建筑物传递的水平变形比拉伸变形区的传递的少，对于学校而言，拉伸区水平变形系数（建筑物水平变形与地表水平变形比值）大约是压缩区水平变形系数的4倍，民房为2倍多，分析原因是，学校建筑物高度和长度均较大，学校长高比为民房长高比的2倍，导致两者的水平变形系数也接近2倍。
地表移动观测站设计
地表移动观测站设计作业 一、设站目的： 某矿6200工作面西部、西南部有后鲍店村、中鲍店村。为研究地下开采对村庄的影响及地表移动变形规律和参数，拟在该矿6200工作面设置地表移动观测站，进行地表移动观测，通过观测获得地表移动动态参数和角值参数，同时，监测地下开采对建筑物的影响。 二、设站地区地质采矿概况： 6200工作面位于六采区东北部，是该采区设计开采2层煤的第一个工作面，北部、东部分别为3煤的一采区1308、1310、1312采空区和二采区2310、2311、2312采空区及未开采区域，南部、西部尚未开采。6200工作面基本沿走向布置，为刀把型，倾向长为623～820m，走向宽为46～129m，煤层厚度0.70～1.33 m，平均 1.10m，煤层倾角4～19/6°，第四系平均厚度196.16m。工作面标高为-233～-303m。2煤与下伏3煤的层间距一般为21m。 6200工作面上方地表地势平坦，标高为43m左右，冻土深度 0.4m。 三、地表移动参数：
根据现场实测，求得本区域实测地表移动参数为： 走向移动角δ=750，上山移动角γ=750，下山移动角β=750-0.6α，表土移动角φ=450，充分采动角ψ1=ψ2=ψ3=550，最下沉角θ=900-0.5α 平均采深 H=0.5（-233-303）=-268m，煤层平均倾角α
四、地表移动观测线位置、长度确定： 采空区走向长度超过1.2~1.40H （0H 为平均采深），地表走向方向达到充分采动；倾向方向小于1.2~1.40H ，地表倾向方向为非充分采动。 1、走向观测线位置确定： 由于倾向充分采动，走向观测线由最大下沉角θ=900-0.5α或充分采动角ψ1=ψ2=550确定 2、全走向观测线长度确定： m 439)cot()2(H cot 2AB 0=+?--+=l h h δδ? l 为走向工作面长度，m 3、倾向观测线位置确定： 由于走向非充分采动，倾斜主断面位于采空区中央 4、半倾向观测线长度确定： 384cos 2 L )cot(h cot h CD 1=+ ?--+=αββ?）（H 五、确定观测点间距、测点编号： 根据国内对开采沉陷的大量研究，一般根据开采深度确定观测点密度，该矿区平均采深在200~300m ，所以观测点间距为20m 。
定义可变形部件
定义可变形部件 使用定义可变形部件向导可将部件定义为当将其添加到装配中时，能够呈现多种形状的部件。 可以在将部件添加到装配之前或之后将部件定义为可变形的组件。可变形组件和装配的单位必须匹配。可以添加其单位与装配单位不同的可变形组件，但该组件必须保持原始形状。 定义可变形组件时，您可以将包含可变形定义的用户定义特征添加到模型历史记录中。 定义可变形部件步骤 1.启动建模应用模块并选择工具→定义可变形部件。 2.（可选）在定义页面的名称框中，键入要添加的特征的名称。 3.单击下一步。 4.在特征页面上，从部件中的特征列表中，选择可变形特征并单击添加特征。 5.单击下一步。 6.（可选）在表达式页面上，从可用表达式列表中，选择一个或多个表达式作为可变形部 件的输入参数，并单击添加表达式。 7.单击下一步。 8.（可选）在参考页面上，从列表中选择参考几何体，并在新建提示框中为该几何体键入 有意义的名称，然后按Enter。
9.单击下一步。 10.在汇总页面上，查看可变形部件的定义，并单击完成。 注：NX8.0帮助文档/主页/CAD/装配/组件命令/可变形部件 可变形部件添加到装配中 1.确保装配是工作部件。 2.在装配工具条上，单击添加组件，或选择装配→组件→添加组件。 3.选择可变形部件，并将其定位在靠近装配的某个位置。 在本例中，弹簧是可变形组件。
将出现变形对话框。此对话框的名称是变形的名称。 4.在“变形”对话框中，修改变形输入参数，然后单击确定。 如果此时不想使部件变形，则单击取消。 5.按显示的样式将可变形组件约束于装配。 6.保存装配。
地表移动观测站设计
旬邑县宋家沟煤矿 xunyixiansongjiagoumeikuang 2026综采工作面地表移动观测站 设计方案 编制单位：地测科 编制日期： 2013.06.01
前言 为了获得2026综采工作面最可靠的地表移动参数，掌握该工作面地质采矿条件下的地表移动规律，我矿决定建立2026综采工作面地表移动观测站，进行该工作面地表移动的观测和研究工作。 2026工作面地表移动观测与研究的主要内容： 1、掌握地质采矿条件与地表移动的变形关系； 2、获得综采条件下地表移动与变形的分布规律； 通过对2026工作面地表移动观测站的研究，为我矿保护煤柱的留设和实现煤矿安全生产等提供科学依据，并进一步探求地表移动规律，丰富和发展我矿采煤技术。
2026综采工作面地表移动 观测站设计方案 一、2026工作面地质采矿条件 2026工作面走向长度为1110米，倾向宽150米，面积约16.65万㎡，平均采深为227米，工作面平均倾角12°，该工作面4-2煤层厚度在2.4-3.0米之间，平均2.7米，采用走向长壁垮落采煤法，综合机械化采煤。本工作面掘进水文地质条件简单，顶底板均为泥岩、粉砂岩，隔水性能好；该工作面老顶为粉砂岩或砾岩，厚度为5.75-75米，该层非常坚硬；直接顶为泥岩、砂质泥岩厚度为1.46-6.67米，直接底为细砂岩、砂质泥岩，岩性变化不大，厚度约2.47米，具有膨胀性，上部松散层厚度约为145米。 二、地表移动观测站的设计 1、观测站设计原则 为了能够获得准确、可靠、有代表性的观测资料，在观测站设计中应遵循以下原则： （1）观测线应设在地表移动盆地的主剖面上； （2）观测线在观测期间不受临近开采的影响； （3）观测线的长度要大于地表移动盆地的范围； （4）根据开采深度和设站目的，观测线上的测点应有一定的密度； （5）观测站的控制点要设在移动盆地范围以外，埋设要牢固。 2、角量参数的选定 由于该观测站为我矿第一个观测站，角度参数的选定只能参照我矿采矿条
最新11042地表移动观测站设计方案汇总
11042地表移动观测站设计方案
六盘水恒鼎实业有限公司 盘县石桥镇喜乐庆煤矿 地表移动观测站设计方案2015年1月20日
11042采面地表移动观测站设计方案 前言 为了获得我矿采煤工作面最可靠的地表移动参数，掌握我矿地质采矿条件下的地表移动规律，我矿决定建立11042采面地表移动观测站，进行该工作面地表移动的观测和研究工作。 11042采面地表移动观测与研究的主要内容： (1)掌握地质采矿条件与地表移动与变形的关系； (2)获得厚松散层、炮采条件下地表移动与变形的分布规律； (3)确定采面地质采矿条件下的角量参数、动态参数和预计参数。 通过对采面地表移动观测站的研究，为我矿保护煤柱留设、征地、迁村和实现煤矿安全生产等提供科学依据，并进一步探求厚松散层条件下的地表移动规律，丰富和发展我国“三下”采煤技术。 一、11042采工作面地质采矿条件 4#煤层位于龙潭组上部，上距飞仙关组（T1f）底界平均12.09m。11042采工作面倾向平均长87m，走向长222m，面积约19314m2，平均煤厚为m=2m，平均倾角14o，工作面标高为+1531m～+1541m，该工作面相对范围内地面标高为+1625m～+1655m,其最大开采深度为114m,最小开采深度为94m。上部松散层厚度为h=70m且该工作面上方无农田、建筑物等。 二、地表移动观测站的设计 1、观测站设计原则
为了能够获得准确、可靠、有代表性的观测资料，在观测站设计中，应遵循以下原则： （1）观测线应设在地表移动盆地的主断面上； （2）观测线在观测期间不受邻近开采的影响； （3）观测线的长度要大于地表移动盆地的范围； （4）根据开采深度和设站目的，观测线上的测点应有一定的密度； （5）观测站的控制点要设在移动盆地范围以外，埋设要牢固。若在冻土地区，控制点底面应在冻土线0.5m 以下。 2、角量参数的选定 角量参数的选定只能参照网上相似地质采矿条件矿区地表移动观测站成果资料。 网上相似地质采矿条件矿区的角度参数为： ，040=?αβ*8.0~750＝ 000075~7075~70==δγ， 网上地表移动规律研究报告中经验公式可得: 0000 005.49.585.46.257.508.71±=±-H h H m －＝＝综综γδ 0000 009.15.589.132.02.247 .555.73±=±--αβH h H m －＝综 其中 ?——松散层移动角； γ、β——上、下山移动角； δ——走向移动角； α——煤层倾角；
CSS3属性transform详解之(旋转rotate,缩放scale,倾斜skew,移动translate) 0101后花园
CSS3属性transform详解之（旋转rotate,缩放scale,倾斜skew,移动translate）0101后花园 在CSS3中，可以利用transform功能来实现文字或图像的旋转、缩放、倾斜、移动这四种类型的变形处理，本文将对此做详细介绍。 一.旋转rotate 用法：transform: rotate(45deg); 共一个参数“角度”，单位deg为度的意思，正数为顺时针旋转，负数为逆时针旋转，上述代码作用是顺时针旋转45度。 二.缩放scale 用法：transform: scale(0.5) 或者transform: scale(0.5, 2); 参数表示缩放倍数； 一个参数时：表示水平和垂直同时缩放该倍率 两个参数时：第一个参数指定水平方向的缩放倍率，第二个参数指定垂直方向的缩放倍率。 三.倾斜skew 用法：transform: skew(30deg) 或者transform: skew(30deg, 30deg);
参数表示倾斜角度，单位deg 一个参数时：表示水平方向的倾斜角度； 两个参数时：第一个参数表示水平方向的倾斜角度，第二个参数表示垂直方向的倾斜角度。 关于skew倾斜角度的计算方式表面上看并不是那么直观，这里借鉴某大拿绘制的图举例说明一下： 首先需要说明的是skew的默认原点transform-origin是这个物件的中心点 skewX(30deg) 如下图： skewY(10deg) 如下图： skew(30deg, 10deg) 如下图： 我当初就是看到此图瞬间理解的。 四.移动translate 用法：transform: translate(45px) 或者transform:
第一章 地表移动和变形规律
第一章地表移动和变形规律 第一节开采引起的岩层和地表移动 一、开采引起的岩层移动和破坏 （一）岩层移动和破坏过程 在地下煤层被采出前，岩体在地应力场作用下处于相对平衡状态。当部分煤层被采出后，在岩体内部形成一个采空区，其周围岩体应力平衡状态受到破坏，引起应力重新分布，从而使岩体产生移动、变形和破坏，直至达到新的平衡。随着工作面的推进，这一过程不断重复。这是十分复杂的物理、力学变化过程，也是岩层产生移动和破坏过程，这一过程和现象称为岩层移动（Strata Movement）。 为了便于理解，以近水平煤层开采为例，说明岩层移动和破坏过程和应力状态的变化。当地下煤层开采后，采空区直接顶板岩层在自重应力及上覆岩层重力的作用下，产生向下的移动和弯曲。当其内部应力超过岩层的应力强度时，直接顶板首先断裂、破碎，相继冒落，而老顶岩层则以梁、板的形式沿层面法向方向移动、弯曲，进而产生断裂、离层。随着工作面向前推进，受到采动影响的岩层范围不断扩大。当开采范围足够大时，岩层移动发展到地表，在地表形成一个比采空区范围大得多的下沉盆地，如图1-1所示。 由于岩层移动和破坏的结果，使采空区周围应力重新分布，形成增压区（支承压力区）和减压区（卸载压力区）。在采空区边界煤柱及其边界上、下方的岩层内形成支承压力区，其最大压力为原岩应力场的3～4倍。由于支承压力的作用，使该区煤柱和岩层被压缩，有时被压碎，煤层被挤向采空区。如图1-2所示。由于增压的结果，使煤柱部分被压碎，支承载荷的能力减弱，于是支承压力峰值区向煤壁深处转移。在回采工作面的顶、底板岩层内形成减压区，其应力小于采前的正常压力。由于减压的结果，使下部岩层发生弹性恢复变形。上部岩体由于受下部岩体移向采空区的结果，可能在顶板岩层内形成离层，而底板岩层在采空区范围内卸压，在煤柱范围内增压，两种压力作用的结果，可能出现采空区地板向采空区隆起的现象。 （二）岩层移动和破坏的形式 在岩层移动过程中，采空区周围岩层的移动和破坏形式主要有以下几种：1．弯曲 弯曲是岩层移动的主要形式。当地下煤层被开采后，从直接顶板开始岩层整体沿层面法线方向弯曲，直到地表。此时，有的岩层可能会出现断裂或大小不一的裂隙，但不产生脱落，保持层状结构。 2．垮落 垮落（又称冒落）这是岩层移动过程中最剧烈的形式，通常只发生在采空区直接顶板岩层中。当煤层采出后，采空区附近上方岩层弯曲而产生拉伸变形。当拉伸变形超过岩层的允许抗拉强度时，岩层破碎成大小不一的岩块，无规律地充填在采空区，此时，岩体体积增大，岩层不再保持其原有的层状结构。 3．煤的挤出 采空区边界煤层在上覆岩层强大的压力作用下，部分煤体被压碎挤向采空区，这种现象称为煤的挤出（又称片帮）。由于增压区的存在，煤层顶底板岩层
五沟煤矿1013工作面地表移动观测站设计
皖北煤电集团有限责任公司 五沟煤矿1013工作面地表移动观测站设计 安徽理工大学 五沟煤矿 2008年4月
前言 为了获得五沟煤矿1013工作面最可靠的地表移动参数，掌握该地质采矿条件下的地表移动规律，皖北煤电集团有限责任公司五沟煤矿决定建立1013首采面地表移动观测站，进行该工作面地表移动的观测和研究工作。 1013首采面地表移动观测与研究的主要内容： (1)掌握地质采矿条件与地表移动与变形的关系； (2)获得厚松散层、综采条件下地表移动与变形的分布规律； (3)确定首采面地质采矿条件下的角量参数、动态参数和预计参数。 通过对首采面地表移动观测站的研究，为五沟煤矿保护煤柱留设、征地、迁村和实现煤矿安全生产等提供科学依据，并进一步探求厚松散层条件下的地表移动规律，丰富和发展我国“三下”采煤技术。 1 1013首采工作面地质采矿条件 1013工作面倾向长1000m，走向宽150m，面积约15万m2，平均采深为385m，平均倾角10o，该工作面10煤层厚度在0~5.5m之间，平均3.1m。采用走向长壁垮落采煤法，综合机械化采煤。本工作面掘进水文地质条件较复杂，本区有“四含”水，其中四含岩性复杂，泥质含量高，渗透性差，补给条件较差，直接覆盖在煤系地层之上，而与上覆一、二、三含水层无直接水力联系。该工作面老顶为泥岩、粉细砂岩，岩性和厚度变化大。直接顶工作面外段为中厚层灰白色中、细粒砂岩，厚度为6.4~10m；中段为灰色~浅灰色粉砂岩，一般厚度为3.7m；里段直接顶板则为深灰色~灰黑色块状泥岩，含炭质，厚度为2.5m。直接底板岩性变化不大，岩性为粉、细砂岩或粉细砂岩互层。上部松散层厚度为270m左右。
地表移动观测站设计
地表移动观测站设计-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
地表移动观测站设计作业 一、设站目的： 某矿6200工作面西部、西南部有后鲍店村、中鲍店村。为研究地下开采对村庄的影响及地表移动变形规律和参数，拟在该矿6200工作面设置地表移动观测站，进行地表移动观测，通过观测获得地表移动动态参数和角值参数，同时，监测地下开采对建筑物的影响。 二、设站地区地质采矿概况： 6200工作面位于六采区东北部，是该采区设计开采2层煤的第一个工作面，北部、东部分别为3煤的一采区1308、1310、1312采空区和二采区2310、2311、2312采空区及未开采区域，南部、西部尚未开采。6200工作面基本沿走向布置，为刀把型，倾向长为623～820m，走向宽为46～129m，煤层厚度～ m，平均，煤层倾角4～19/6°，第四系平均厚度。工作面标高为-233～-303m。2煤与下伏3煤的层间距一般为21m。 6200工作面上方地表地势平坦，标高为43m左右，冻土深度。 三、地表移动参数： 根据现场实测，求得本区域实测地表移动参数为： 走向移动角δ=750，上山移动角γ=750，下山移动角β=α，表土移动角φ=450，充分采动角ψ1=ψ2=ψ3=550，最下沉角θ=α 平均采深 H=（-233-303）=-268m，煤层平均倾角α
四、地表移动观测线位置、长度确定： 采空区走向长度超过~0H （0H 为平均采深），地表走向方向达到 充分采动；倾向方向小于~0H ，地表倾向方向为非充分采动。 1、走向观测线位置确定： 由于倾向充分采动，走向观测线由最大下沉角θ=α或充分采动角ψ1=ψ2=550确定 2、全走向观测线长度确定： m 439)cot()2(H cot 2AB 0=+?--+=l h h δδ? l 为走向工作面长度，m 3、倾向观测线位置确定： 由于走向非充分采动，倾斜主断面位于采空区中央 4、半倾向观测线长度确定： 384cos 2 L )cot(h cot h CD 1=+?--+=αββ?）（H 五、确定观测点间距、测点编号： 根据国内对开采沉陷的大量研究，一般根据开采深度确定观测点密度，该矿区平均采深在200~300m ，所以观测点间距为20m 。 在倾斜观测线上自下山向上山方向顺序增加，分别为B0-B19，在走向观测线上按工作面推进方向顺序增加，分别为A0-A11。
岩层及地表移动的各种参数
岩层及地表移动的各种参数（08-12-2修订） 通过地表移动观测确定地表移动参数： 边界角：在充分采动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（下沉值为10mm）至采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角。考虑松散层时，还要根据松散层移动角确定。 移动角：在充分采动或接近充分采动条件下，地表移动盆地主断面上三个临界变形值中最外边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的夹角。考虑松散层时，还要根据松散层移动角确定。 三个临界变形值为：倾斜变形3mm/m；水平变形2mm/m；曲率变形0.2mm/m2。 裂缝角：在充分采动或接近充分采动条件下，地表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。 充分采动角：在充分采动条件下，地表移动盆地平地边缘点至采空区边界连线与煤层在采空区一侧的夹角。 以上各角又都分为上山、下山和走向三角。 最大下沉角：非充分采动时，地表移动盆地中心区的最大下沉点至采空区中心点的连线与水平线在下山方向的夹角。充分采动
时，在松散层不厚情况下，可依据上下山充分采动角作两直线，其交点至采空区中点连线与水平线在下山一侧的夹角。 开采影响传播角：充分采动时，倾向主断面上地表最大下沉值与该点水平移动值的比值的反正切值。 关于最大下沉角和开采影响传播角，有些书和文章不加区分，其实从以上《规程》中的定义来看，一个通过作图得到，一个通过计算得到，二者从数值上是很可能不同的。 地表移动计算参数： 下沉系数：充分采动时，地表最大下沉值与煤层法线采厚在铅垂方向投影长度的比值。 水平移动系数：充分采动时，走向主断面上地表最大水平移动值与地表最大下沉值的比值。 主要影响角正切：走向主断面上走向边界采深与其主要影响半径之比。在概率积分法预计时，不用边界角、移动角和裂缝角作为预计参数而一般采用主要影响角正切作为预计参数。 注意：主要影响角与下山移动角是不同的概念。 拐点偏距：下沉曲线的几何拐点与煤壁在水平方向上的偏离距离（偏向采空区）。 对于以上计算参数，《规程》给出了根据地表移动观测站数据计算的方法。对于缺少实际观测资料的矿区，可采用覆岩综合评价系数P及地质、开采技术条件来确定地表移动计算参数（见《规程》）。《规程》还给出了煤层群条件下，如果下层煤开采的影
《开采损害学》课程讲义 第二章 采动地表移动变形预计
第二章 采动地表移动变形预计 重点：①预计理论体系概况； ②概率积分法。基本含义、基本概念、应用条件、应用方法、分布规律、特征值的确定方法，极值公式及计算、按特征值绘制移动变形分布图。 ③半无限开采及半无限叠加方法； ④地表任一点移动变形预计方法； ⑤动态移动变形与静态方法的区别及其评价方法。 2.1 地表移动和变形预计理论方法概述 开采沉陷损害预计理论，可以概括为影响函数方法，理论模型方法，经验方法三大类型。 2.1.1 影响函数方法 ①国内外学者及理论应用情况； ②假定开采单元矿层dv,其水平投影面积为dp,单元矿层开采引起地表点A 的下沉表达式为：dp s f m dw a )(η= （2-1） ③影响函数的可叠加性； 根据影响函数的叠加原理，对于开采范围为P 的矿层开采引起地表点A 的下沉量的通式表示为： ??=P a dp s f m w )(η （2-9） 2.1.2 经验方法 ①前苏联应用的负指数函数方法；②英国煤田方法（NCB.1975）；③波兰学者Z.Kowalczyk (1972)积分网格法；④中国学者何国清提出的威布尔分布法；⑤各矿区通过观测曲线拟合得出的适用本矿区的典型剖面曲线法等。 2.1.3 理论模型方法 属于理论模型方法是建立在力学模型上的，以及建立在弹性或塑性理论基础上的计算方法。在这方面主要有以A.Salstowicz （1958）等为代表的固体力学理论；J.Litwiniszy （1963）等为代表的随机介质理论。建立在弹性或塑性理论基础上的计算方法如：有限单元法（FEM ）；边界元法（BEM ）；离散元(DEM)等方法；非线性力学（Nonlinear ）等方法。 目前应用情况简介 2.2 概率积分法（重点） 目前已成为我国乃至世界范围较为成熟、应用最广泛的预计方法之一。 2.2.1 水平成层介质中的单元盆地 开采沉陷的随机性→随机介质理论为基础 ①非连续介质单元模型，②单元相互分离并发生相对运动。 如图2.1在三维问题中，地下（x 0, y 0, z 0）处开采使地表点A(x, y, z )附近某一小块面积ds 发生下沉这一事件的概率为： ds z y x ds P ),,()(δ= （2-10）
地表移动观测站设计方案
1概述 济三煤矿123上04工作面位于工业广场的北部，幸福河与济东公路在工作面南部穿过，工作面上方地表还有秦庄、前卓庙、后卓庙、及金桥集团，其余大部分为农田及其附属设施，观测站的布设届时可根据地面实际情况作调整。 本次观测站位于１2３上04工作面(十二采区中部）的正上方,地势平坦,另外该工作面为十二采区首采工作面,受外界影响因素相对较少。 本工作面所采煤层为山西组煤3上，地质构造较简单，大部分煤厚在１.４m以上,最大厚度2.2m，平均厚１．72m,倾角0°～12°,平均为3°。 煤３上底板为泥岩、中砂岩及粉细砂岩互层,煤３上顶板为粉砂岩及细粉砂岩互层、粉砂岩;泥岩硬度系数ｆ=２～4，粉砂岩、细砂岩及细粉砂岩互层硬度系数f＝4～6,中砂岩硬度系数为8～10。 工作面回采过程中预计出现顶板淋水及采空区涌水，以采空区涌水为主。预计１２３上0４工作面最大涌水量200m３／h,正常涌水量60～１0０m3/ｈ。 ２建立观测站的目的和意义 建立地表移动观测站实测研究是开采沉陷规律研究的最可靠手段。本工作面已经进入了秦庄、前卓庙、后卓庙及金桥集团保护煤柱,属于建筑物下采煤范
畴，另外工作面回采引起的地表移动将会对济东公路、幸福河及河堤造成影响；根据有关规程也必须设立地表移动观测站。因此,在工作面上方建立地表移动变形观测站的主要目的有: (１)由于本矿煤3上采用综合机械化开采技术,设置观测站的目的主要是为了取得本地区因地下煤层开采后,采动地表的移动、变形及破坏规律,包括各种移动角、边界角、移动与变形预计参数,并为进行矿区总体规划、环境评价和矿井设计时，对于建筑物、水体、铁路及主要井巷的压煤开采论证提供评价依据; （2）为安全合理的留设保安煤柱提供技术参数,也为安全合理开采保安煤柱提供理论依据； (3）为开展建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱的开采提供变形预计方法，以便在进行“三下”采煤时，为合理布设工作面和选定开采顺序、制订建(构）筑物及河堤加固保护措施提供依据； （4）由于综合机械化开采地表沉陷变形的特殊规律，为了寻求在观测站布设方法、观测手段、研究内容及分析方法等方面的合理性。 ３观测站工作内容 地表移动变形观测站的基本工作内容可归纳如下： （１）地表变形观测站设计; （2）地表观测站实地布设; （３)地表移动观测(包括联测、首次全面观测、重复水准测量、最终全面测量等)； （4)数据处理与分析;
变形监测与灾害预测
《变形监测与灾害预测》教学大纲 课程编号：050614 总学时：28+4 总学分：2 课程性质：必修 适用专业及层次：测绘工程本科 相关课程：测量学基础、工程测量学基础、大地测量学基础 教材：《变形监测技术及应用》伊晓东等编著，黄河水利出版社，2007年 推荐参考书：《矿山开采沉陷学》何国清等编著，中国矿业大学出版 一、课程性质、目的与任务 本课程是测绘工程类专业特色课程之一，本课程的任务与目的是使学生从理论和应用研究角度，掌握地表变形基本规律，地表移动与变形的监测技术，地表沉陷预计方法和地表沉陷灾害防治与预报。 二、课程内容与要求 第一章地表移动与变形规律 1.了解地下开采引起覆岩变形与破坏的形式，掌握其变形机理。 2.了解地表移动盆地的形成，掌握地表移动盆地的描述参数及其特征。 3.掌握地表变形曲线类型及地表变形规律。 4.了解地表变形与地质采矿条件的关系。 第二章地表移动与变形的观测 1.了解观测站的类型，掌握观测站的设计原则与方法。 2.了解观测站的设置要求。 3.掌握地表移动的观测工作和数据处理方法。 4.了解岩层内部、立井变形监测技术。 第三章地表移动与变形的预计 1.了解地表移动与变形的预计方法。 2.了解概率积分法原理，掌握其计算方法。 3.掌握地表变形预计参数的求取方法。 第四章地表变形灾害防治与预报 1.了解地表变形灾害防治技术的种类。 2.了解建筑物下、水体下、铁路与公路下开采技术。 3.了解复杂开采条件下地表变形灾害的发生机理。 4.了解地表沉陷灾害预报方法。 三、课程学时分配
四、主要教学方法 采用启发、举例等课堂授课方法，掌握地表移动与变形的预计过程。 五、课程考核方式及成绩评定 考核方式：考试 成绩评定：平时成绩占30%，期末成绩占70%。
地表移动变形预计分析软件(2017年1月)
地表移动变形观测数据处理程序（SODP 3.0.0） 使用说明 二〇一七年一月
目录 1简介 (2) 2配置及启动 (2) 2.1配置SODP (3) 2.2启动SODP (3) 3实测数据处理 (4) 3.1工程数据导入 (4) 3.2测线数据导入 (6) 3.3超前距（角） (8) 3.4滞后距（角） (9) 3.5边界角 (10) 3.6移动角 (11) 3.7沉降持续时间 (12) 3.8移动变形最大值 (13) 3.9绘制移动变形曲线图 (13) 4预计参数反演 (15) 4.1工程数据导入 (15) 4.2求参项目数据导入 (15) 4.3数据预处理 (17) 4.4求参数 (18) 4.5求参结果 (19) 5开采变形预计 (21) 5.1工程数据导入 (21) 5.2预计项目数据导入 (21) 5.3预计方法 (23) 5.4数据预处理 (24) 5.5预计计算 (25) 5.6预计结果 (26) 6附录 (28) 6.1沉降实测数据文件格式 (28) 6.2水平移动实测数据文件格式 (29)
1简介 对地表移动变形监测站测得的数据进行处理分析，获得移动盆地主断面内的各种角量参数及最适合于该区域的移动变形预计模型参数，是研究地下开采引起的地表移动变形规律的核心内容。分析地表移动变形实测数据对开采沉陷的理论研究和生产实践都有重要的意义。利用主断面内的角量参数可以科学地确定建筑物保护煤柱的留设范围；利用合理的预计参数可以准确地对地表移动变形进行预测，预测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。另外，预测结果还常被用来判别建筑物是否受开采影响和受开采影响的程度，作为受影响建筑物进行维修、加固或就地重建或采取地下开采措施的依据；还可以根据预测结果全面掌握矿区土地的塌陷情况，包括塌陷面积、塌陷深度，以便开展矿区土地复垦，保护矿区生态环境等。 本软件采用C#及C语言，基于https://www.360docs.net/doc/8b1976064.html,平台二次开发完成，可运行于AutoCAD2006及以上的版本。主要实现矿区地表移动变形实测数据处理分析、概率积分法最优参数反演及地表移动变形预计等功能。 2配置及启动 为了本软件能够良好运行，在使用本软件前，请确定已经安装了
地表移动观测站设计方案
六盘水恒鼎实业有限公司 盘县石桥镇喜乐庆煤矿 地表移动观测站设计方案2015年1月20日
11042采面地表移动观测站设计方案 前言 为了获得我矿采煤工作面最可靠的地表移动参数，掌握我矿地质采矿条件下的地表移动规律，我矿决定建立11042采面地表移动观测站，进行该工作面地表移动的观测和研究工作。 11042采面地表移动观测与研究的主要内容： (1)掌握地质采矿条件与地表移动与变形的关系； (2)获得厚松散层、炮采条件下地表移动与变形的分布规律； (3)确定采面地质采矿条件下的角量参数、动态参数和预计参数。 通过对采面地表移动观测站的研究，为我矿保护煤柱留设、征地、迁村和实现煤矿安全生产等提供科学依据，并进一步探求厚松散层条件下的地表移动规律，丰富和发展我国“三下”采煤技术。 一、11042采工作面地质采矿条件 4#煤层位于龙潭组上部，上距飞仙关组（T1f）底界平均12.09m。11042采工作面倾向平均长87m，走向长222m，面积约19314m2，平均煤厚为m=2m，平均倾角14o，工作面标高为+1531m～+1541m，该工作面相对范围内地面标高为+1625m～+1655m,其最大开采深度为114m,最小开采深度为94m。上部松散层厚度为h=70m且该工作面上方无农田、建筑物等。 二、地表移动观测站的设计 1、观测站设计原则 为了能够获得准确、可靠、有代表性的观测资料，在观测站设计中，
应遵循以下原则：
（1）观测线应设在地表移动盆地的主断面上； （2）观测线在观测期间不受邻近开采的影响； （3）观测线的长度要大于地表移动盆地的范围； （4）根据开采深度和设站目的，观测线上的测点应有一定的密度； （5）观测站的控制点要设在移动盆地范围以外，埋设要牢固。若在冻土地区，控制点底面应在冻土线0.5m 以下。 2、角量参数的选定 角量参数的选定只能参照网上相似地质采矿条件矿区地表移动观测站成果资料。 网上相似地质采矿条件矿区的角度参数为： ，040=?αβ*8.0~750＝ 000075~7075~70==δγ， 网上地表移动规律研究报告中经验公式可得: 0000 005.49.585.46.257.508.71±=±-H h H m －＝＝综综γδ 0000 009.15.589.132.02.247 .555.73±=±--αβH h H m －＝综 其中 ?——松散层移动角； γ、β——上、下山移动角； δ——走向移动角； α——煤层倾角； m ——煤层平均厚度；
第三节 地表移动与变形预计
第三节 地表移动与变形预计 1、已知概率积分法走向主断面半无限开采条件下下沉的表达式为 令 图1-40半无限开采地表移动和变形五项指标变化规律 （a ）下沉；（b ）倾斜；（c ）水平移动；（d ）曲率；（e ）水平变形 2、由于煤壁附近采空区上方顶板的悬顶作用，其产生的效果相当于实际煤壁平移了一段距离，即由B 点移动到假想煤壁B ′点，使得地表下沉曲线的拐点位置平移了s 0，从而导致倾斜、曲率、水平移动和变形也相应地移动了s 0的距离，称为拐点偏移距。 ????????+=?-x r d e W x W πλλπ00122)(2222000122)()(r x x r e r W d e dx d W dx x dW x i ππλλπ--=????????+==?220)()(r x e r W B x Bi x U π-==220)(r x e bW x U π-=r B b =2 302)()(r x xe r W dx x di x K ππ--==2222303022)()(r x r x xe r bW xe r W B dx x dU x ππππε---=-==
拐点移动距s 定义为：过地表下沉曲线拐点在地表水平线上的投影点，按开采影响传播角作直线与煤层相交，该交点与采空区边界沿煤层方向的距离即为拐点移动距。对于水平煤层或沿煤层走向方向剖面，则为水平距离。 3、用地表移动和变形的最大值除以地表移动和变形的表达式，得如下关系式： 1、概率积分法的预计参数有哪些？ 答：最大下沉值、主要影响半径和主要影响角、水平移动系数、拐点移动距、开采影响传播角、地表移动速度和持续时间 1、 了解条带采煤法的适用条件和条带开采类型。 答：条带采煤法突出的优点是开采后地表下沉小，适合于下述条件下开采： ①地面为密集建筑群、结构复杂的或纪念性的建筑物；②地面为难搬迁的村庄；③地面为铁路桥梁、隧道或铁路干线；④水体下的煤层及受岩溶承压水威胁的上方煤层；⑤地面排水困难。 条带采煤法开采的理想地质条件是：煤层埋深小于400~500m ，单一煤层厚度比较稳定，顶底板岩层和煤层较硬。 按条带长轴方向与煤层走向关系可分为走向条带和倾向条带。 按条带工作面采空区的处理方式，有垮落条带和充填条带之分。 2、掌握条带开采地表移动和变形的特点。 答：①地表下沉系数小②主要影响角正切小③水平移动系数随采深增加变小 ④地表移动短期⑤地表多次下沉 第五节 村庄下采煤 1、了解村庄下采煤的技术途径。 答：①采空区充填②不迁村全采，采后维修和补偿③不迁村条带开采④不迁村就地重建抗采动变形建筑 2、设置缓冲沟、变形缝的主要作用是什么？ 答：缓冲沟的作用：在地表受到采动影响产生拉伸或压缩水平变形时，缓冲沟可以部分地吸收地表曲率或水平变形，使受缓冲沟保护的建筑物的水平变形小于地表的变形，从而也就保护了建筑物。 变形缝的作用：一方面通过减小单元长度、简化形状和载荷减轻建筑物的实际变形，提高建筑物的抗变形能力；另一方面，由于存在变形缝，地表的变形将集中于变形缝处，从而也就减轻建筑物各独立单元体所需承受的变形，保护了建筑物。 2、掌握铁路下开采的地面维修措施。 答：①路基的维修——在开采过程中，随着线路的下沉和横向移动，对路基要进行阶段性的抬高与加宽，使其尽量恢复到开采前的状态。 ②线路下沉的维修——采用起道和顺坡的方法消除线路下沉，使线路纵断面恢复到原有状??? ?????+=? -1221)(002λππλd e W x W x r 220)(r x e i x i π-=220)(r x e U x U π-=2213.4)(0r x e r x K x K π--=2213.4)(0r x e r x x πεε--=