采空区桥梁沉降计算研究摘要本文以上庄煤矿为例，通过分析上庄煤矿的实际具体情况，计算由原设计的连续梁结构变更为适应地基沉降能力更强的简支梁结构时，是否能满足煤炭采空区沉降要求。关键词采空区；连续梁；简支梁TD82,U445文献标识码A1674-6708(2013)84-0031-021概述上庄煤矿属于地方国有煤矿，1975年最高年产量达65万吨，历年共生产原煤1400多万吨。：L998年下半年由于煤炭价格下滑，矿井又需要向边部和村庄下开采，当时要开采北部浅井护村煤柱和+160以北、姜沟上岭和罗家沟三个采区，浅井村居民需搬迁280户，在+160以北采煤运输距离长,占用设备多，巷道维修量大，通风线路长等不利因素，加之1998年〜1999年期间煤炭价格每吨50元〜60元左右，而成本每吨60元以上，开采以上三个采区当时是亏损的，因此,矿上决定不予开采，随于1999年向上级煤炭主管部门上报了闭矿申请。2003年6月，金鼎矿业有限责任公司提出了“上庄煤矿有关开采浅井村保护煤柱和+160以北采煤的可行性意见”。提出了开采的三个采区情况如下：---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---1）浅井村保护煤柱：煤层走向长度400m,倾斜宽800m,平均煤厚9m,地质储煤460万吨，可采储量368万吨；2）东一上山以北至罗家沟：走向长度650m,倾向宽500m,平均煤厚5m,地质储煤260万吨；3）十顺槽以北至姜沟上岭：平均煤厚约10m,地质储煤640万吨，可采储量512万吨。三个采煤区可采煤量为1088万吨，按年产30万吨计算，可采36年。三个采取首先可采浅井村保护煤柱。但由于种种原因终未实施。2005年5月，涉村镇政府提出了“国有上庄煤矿恢复生产的可行性意见”，开采范围、开采计划同金鼎公司可行性意见，但由于种种原因直至现在皆未实施。位，向斜轴走向北西西，向斜向北西西倾伏，南缓北陡，东北翼构造较为复杂，南翼构造简单。开采二叠系下统山西组下部的二1煤层，矿区煤层平均厚度5.38m；顶板为泥质砂岩，平均厚度5.8m,老顶为中细砂岩、中粒砂岩，平均厚度5.5m。上庄煤矿煤层埋深190m〜210m。煤层倾角10°〜16°,属于缓倾斜煤层。2煤矿开采对巩登路的影响从变形方面考虑，上庄煤矿压煤段开釆方式可分为控制变---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---上庄煤矿矿区面积为5.8083km2,处于桃向斜轴部部形开采和不控制变形开采，两种开采方式对高速公路产生不同的影响。1)不控制变形壁式全垮落法开采因为该段采深/采厚比只有26〜80,采用壁式全垮落法开采则会在路基段地表出现裂缝、塌陷槽、塌陷甥坎等，在隧道会出现洞身断裂、涌水、塌陷台阶等，在桥梁处会出现桥身断裂、桥面出现倾斜、位移、台阶等，严重威胁行车安全。优点：可以充分开采煤炭资源。缺点：无法控制变形。2)控制变形(1)充填法不论采用何种开采方法(一般指采取率在50〜80%的开采方式)，采完后采用砂、石、矿渣等全部回填采空区。优点：①如果严格按照要求回填，地面一般不会出现较大的变形，一般不会影响行车安全；②可以充分开采煤炭资源。缺点：①相比较全垮落法增大了开采成本；②充填缺少有效的监督，无法保证充填质量，尤其是隧道、桥梁段不宜使用。(2)条带法条带状相间开采。具体的煤柱宽度、开采的宽度应根据压---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---煤段地质条件、煤层埋深、顶板岩性、顶板厚度等由具备相应资质的煤炭设计单位进行设计，经有关管理部门组织评审后审批。优点：基本保证不会出现较大的变形，不会影响行车安全。缺点：①开采的资源较少，一般只有40%〜50%；②单位采煤量成本较高；③对桥结构安全有较大影响，影响程度应覆盖层厚度及地质而异，难以确保桥梁结构安全。综合比较，本区内煤矿若要开采，宜采用条带法开挖。3桥梁沉降计算计算前提条件：1）煤矿开采采用条带法；2）覆盖层厚度不小于190m。施工图设计中，此三座桥梁采用了连续箱梁结构，该结构对地基沉降较为敏感，根据目前矿产压覆情况，项目公司提出是否可以采用简支结构，简支结构可在一定程度上增加结构适应地基沉降的能力。根据《公路下（或上）采空区勘察、设计与施工...