建筑物下条带开采技术的应用研究
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浅析建筑物下采煤技术的现状及发展趋势摘要:随着我国经济的迅速发展以及安全生产技术的不断进步,人们对能源的需求量也随之增大。
煤炭作为主要能源之一,被大量地开采。
然而,在我国“三下”(建筑物下、铁路下以及水体下)采煤量中,采煤量最大的是在建筑物下,本文就对建筑物下采煤技术现状进行了简要的分析,并且在此基础上,对我国建筑物下采煤技术的发展趋势进行了展望,希望同行业相关人士共同探讨。
关键词:建筑物下采煤研究现状发展趋势0 引言近年来,我国建筑物下采煤技术问题引起社会社会的广泛关注,当从地下开采出煤炭后,其上方覆盖岩层就会失去支撑,继而破坏岩体内部的固有应力平衡,导致采空区附近的岩体产生变形。
而采空区面积达到特定范围后,就会在其上方地表形成变形,从而影响建筑物的基础,严重情况下,会产生破坏的情况。
本文着重对“三下”采煤技术中的建筑物采煤技术进行了分析和展望。
1 我国建筑物下采煤技术现状分析国外研究建筑物下压煤开采较早的国家有英国、俄罗斯、波兰以及德国,而建筑物下开采技术处在世界领先地位的当属波兰。
在国内,前期主要是学习并引进外国的先进经验,对于建筑物下采煤的研究工作主要是对一些矿区进行建筑物下采煤试验,获得了宝贵经验。
根据大量文献与丰富经验表明建筑物的抗变形能力与地表的水平变形值的大小决定了建筑物下采煤的破坏程度,所以,对于建筑物下采煤而言,我们应按照建筑物受力情况、建筑物结构等采取适当的采煤技术,对建筑物选取合理的结构保护措施。
当前,我国建筑物下采煤主要有:①房柱式开采:在开采煤层中掘进一系列宽是五到七米的煤房,以巷道联通中间,形成宽度不等的长条形煤柱。
在设计煤柱时,不仅要节约资源,能够按照需求进行煤柱回收,而且煤柱应具有特定的稳定性,确保足够的强度去支撑顶板。
②协调开采法:通过合理安置开采顺序以及工作面,以对部分地表变形进行抵消,进而保护地表建筑,是避免地表变形的一种有效的措施。
③充填开采法:在煤炭开采工作面后方采空区用填充材料进行上覆岩层支撑,例如:粉煤灰、矸石或者睡砂,从而减少地表环境受到的损坏程度。
龙固煤矿建筑物下条带开采研究刘兹山;孙军【摘要】The paper makes a pre-calculation of mining -induced surface movement and deformation with pre-dictive model in strip mining at No .8 coal seam under buildings and optimizes the mining scheme ,which has en-sured the safety of surface building and improved the coal recovery rate .%对龙固煤矿东三采区西部焦化厂二期工程下8煤层条带开采进行研究,采用地表移动变形预测模型对8煤层开采引起的地表移动变形进行预计,并对开采方案进行优化。
实践表明:所选开采方案合理,保证了地面建筑物的安全,提高了煤炭资源的回收率,可供其它煤层的开采提供借鉴。
【期刊名称】《江西煤炭科技》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】3页(P18-20)【关键词】建筑物下;抗变形指标;地表变形;条带开采【作者】刘兹山;孙军【作者单位】华润天能徐州煤电有限公司龙固煤矿,江苏徐州221613;华润天能徐州煤电有限公司龙固煤矿,江苏徐州221613【正文语种】中文【中图分类】TD823.831 工程概况龙固煤矿位于江苏省徐州市沛县龙固镇境内,矿井始建于1994年,设计生产能力为0.45Mt/a。
东三采区东部以井田边界为界,东北至Fe4断层,西北至Fe6断层及Fe6断层深部尖灭点的237°走向线,西南至井田边界。
开采水平上部至-430m水平,下部至-760m水平。
地面大部分为季节性农田、沼泽地,附近有坑口电厂、焦化厂、氯碱厂和独山集庄台等建筑物和运煤公路。
本文以东三采区西部焦化厂二期工程下8煤层开采为例进行研究,以焦化厂焦炉的抗变形指标进行开采设计。
建(构)筑物下充填开采技术综述发布时间:2022-11-03T10:12:20.909Z 来源:《城镇建设》2022年6月第12期作者:孟飞[导读] 我国煤矿建(构)筑物下压煤情况比较普遍,且随着社会的经济发展,村镇的规模不断扩大,实际建(构)筑物下压煤量会越来越大。
孟飞中勘资源勘探科技股份有限公司安徽淮北 235000摘要:我国煤矿建(构)筑物下压煤情况比较普遍,且随着社会的经济发展,村镇的规模不断扩大,实际建(构)筑物下压煤量会越来越大。
通过对大量文献的分析,对建(构)筑物下充填开采技术进行研究和论述,认为覆岩隔离注浆充填技术为建(构)筑物下充填开采的发展方向。
关键词:建(构)筑物下开采;压煤;充填开采1、背景煤矿等资源的地下开采所引起的土壤地表沉陷萎缩区等一系列水文自然灾害,对生态环境保护将会引起严重破坏。
一是会危害土壤地表,沉陷萎缩区由于土层地表沉降而造成土壤表层物理性质的改变,使农牧业产出水平显著下降;二是危害地面建筑和设施。
地面的沉降常常会造成地基房屋产生开裂或变形,对高速公路、铁道和电力通信等重要基础设施都将产生十分巨大的损害。
同时,随着矿山开发,矿井资源将逐步减少,较老的矿井若不使用建(构)筑物下充填采煤技术,矿井关闭的风险将大大提升;新的矿井若不进行协调建(构)筑物的下压等煤炭开发问题,不从可持续发展的角度进行统筹规划,矿井的可持续发展将很难保障。
2、建(构)筑物下充填开采技术2.1全部充填充填开采作为建(构)筑物下充填采煤技术的一部分,是防止岩石运动与控制地表下沉的重要手段,采煤工艺包括膏体充填采煤技术、超高水材料充填采煤技术、矸石充填采煤技术及其他充填方法。
充填材料也多种多样,例如固体废物、膏体、超高水膨胀充填材料等。
但从本质上来说,上述所举充填采煤技术的核心是工作面向前推进过程中,顶板尚未冒落时对采出的空间进行充填。
2.1.1膏体充填采煤技术膏体充填采煤技术其本质为利用固体废物,如采煤伴生的煤矸石、电厂产生的粉煤灰、河砂、城市垃圾等通过一定工艺制作成适合的骨料,通过添加水及化学材料制成浆液,通过加压或重力使其输送至井下。
“三下”采煤井下开采技术研究[摘要]“三下”采煤技术主要是利用开采影响的移动规律和不同开采方式的地表下沉特点,通过采煤方法的设计控制地表沉降或地表变形达到保护地面建筑或水体安全的目的的技术方法。
这些方法大体上可分为两大类:一类为控制地表沉降达到减少地表变形要求的方法,如条带开采、充填开采和限厚开采等;另一类为控制相对位置地表影响变形达到减少对受护对象影响变形的方法,如协调开采、全柱开采和分层开采等。
[关键词]条带开采、充填开采、开采技术中图分类号:te34 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)09-0035-01一、条带开采技术(一)条带开采的概念条带开采技术是“三下”采煤技术中应用最广泛的部分开采技术,是建筑物下采煤控制地表沉陷的主要开采措施之一。
尽管条带开采的资源损失相对较大,但由于我国资源分布广泛,建筑物下压煤巨大,为解决迁村困难、降低巨大的维修及赔偿费用、改善生产接续紧张的矛盾,条带开采成为进行建筑物下采煤切实可行的技术途径,国内外已有许多成功的工程实践,取得了良好的效果。
条带开采为部分采煤法,如图2-17所示,将要开采区域划分成比较正规的条带,采一条,留一条,利用保留的煤柱支撑上覆岩层,从而减少覆岩沉降,控制地表移动与变形,达到地面保护的目的。
条带开采从顶板管理方法上分为冒落(冒落和分层冒落)条带和充填(水砂充填和矸石充填等)条带;从工作面布置形式上分为倾斜条带和走向条带;从开采方案设计上分为定采留比条带和变采留比条带;从条带开采的布置形式上分为规则条带和不规则条带;从煤层间距分为近距煤层群条带和单一煤层条带。
条带开采的采出率一般在40%一75%之间。
(二)条带开采研究内容条带开采的研究涉及岩石力学(包括岩石及煤的强度,煤柱应力的变化、计算及其煤柱的稳定等)和开采沉陷学(包括条带开采的沉陷机理、地表移动与变形的计算、开采方案的设计等)两大内容,对条带开采的研究主要分三个方面:现场试验与观测,模型试验和数值计算分析研究(包括力学的理论计算),模型试验以相似材料试验为主,条带开采的大部分研究成果基于模型试验结果和数值分析结果。