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建筑物下压煤胶结充填条带开采模式裴磊;胡昊【摘要】为了解决条带开采回采率相对较低和煤矿采空区全部充填开采成本相对偏高的问题,同时有效地控制建筑物下采煤围岩变形和地表沉陷,提出了采空区胶结充填条带开采模式,并阐述了该模式的技术思路；以胶结充填体和覆岩结构联合控制开采沉陷为原则,深入研究胶结充填条带开采模式下不充填区工作面采宽和充填区工作面采宽及两者间的协调关系,并求得了两者间的关系式；该模式对建筑物下开采设计是十分有效的,能够有效地控制地表移动和变形,提高采区回采率,以实现建筑物下安全采煤并最大程度地减少充填开采成本.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2013(022)006【总页数】4页(P24-27)【关键词】胶结充填;条带开采;建筑物下采煤;开采沉陷;绿色开采【作者】裴磊;胡昊【作者单位】潞安集团高河能源有限公司,山西长治047100;潞安矿业集团公司机电处,山西长治046204【正文语种】中文【中图分类】TD823.7已有的建筑物下采煤技术都存在一定的不足，难于收到理想的效果。
如何合理地解决建筑物下压煤一直是困扰我国煤炭企业的重要课题之一，特别是对于我国东部和华北一些煤炭企业来说，面临资源日益枯竭的困境，建筑物下采煤越来越受到人们的重视［1-2］。
目前，煤矿采空区全部充填开采增加的吨煤成本已达80～100元，部分矿区甚至更高，为了减少此项技术的吨煤费用，提出了胶结充填条带开采模式。
条带开采和充填开采是解决建筑物下采煤的主要技术途径，胶结充填条带开采模式是结合条带开采和胶结充填的优点而提出的一种建筑物下采煤技术思路［3-4］。
胶结充填技术具有充填材料来源广泛、成本低廉、制浆与输送工艺简便、充填体强度高等显著优势;条带开采技术能有效控制围岩变形和地表沉陷。
因此，将该模式应用到建筑物下采煤将延长老矿井服务年限、提高煤炭资源采出率、实现矿山安全生产和无废无害开采的目标［5］。
采空区胶结充填条带开采模式就是在煤层采出后顶板冒落前，采用胶结材料对采空区进行充填，构筑相间的胶结充填条带，靠充填条带支撑上覆岩层载荷。
村马王兵，王业征，赵磊中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京，100083摘要：为提高村庄下压煤的回采率，本文基于条带开采是我国村庄下采煤减少沉降应用最普遍的技术，结合羊草煤业公司村庄压煤的具体情况，运用条带开采的理论与数值模拟，提出条带开采结合煤柱限厚充填开采的采煤法，进行村庄下采煤方法的探索，从而为条带开采技术的发展提供了新思路。
关键词：条带开采；限厚开采；充填；回采率1 引言据不完全统计，我国目前“三下”压煤量高达132亿t，其中建筑物下压煤达87.6亿t，村庄下压煤占建筑物下压煤量的比例为60%，达到52.56亿t。
村庄压煤几乎遍及各个矿区，一般占矿井储量的10%~30%，而且随着生产的推进和地面建筑物的增加，这一比例还在不断增加[2]。
羊草煤业公司村庄煤柱2815.66万t，目前涉及到的是二矿右翼，张家染房83户，村庄全部在开采范围之内，距地表垂距600m。
合理地解决村庄下采煤一方面可以合理开采和利用资源，提高煤炭资源回收利用率，延长矿井服务年限，使矿井延缓衰老。
另一方面，也可以避免地表沉陷给社会及人民生活造成影响，减少赔偿费用，减轻企业负担。
因此，探索解决村庄下采煤的新途径越来越受到重视，成为国内外专家和学者的研究课题。
本文结合羊草煤业集团二矿右翼所涉及的张家染房村庄压煤的现状，探索开采方法。
2 村庄下采煤方法的探索近年来我国学者在“三下”采煤方面进行了大量的研究工作，取得了一些可喜成果。
适用于“三下”采煤的开采方法有：条带式、房柱式、充填式、注浆减沉及多工作面协调开采方法等。
此外，还有就地重建抗变形房和抗变形盒子房等。
2.1 条带式开采条带开采法是一种特殊的开采方法，它是将被开采的煤层划分成比较正规的条带状，采一条，留一条，使留下的条带煤柱足以支撑上覆岩层的重量，而地表只产生较小的移动和变形。
条带开采的关键是确定合适的采留比。
实践表明，条带开采采出率一般为40%~60%，下沉系数不超过0.3。
例析条带垮落法在村庄下采煤的应用近年来，随着煤矿向大型化机械化智能化发展，开采强度在逐年增大，有些矿井煤炭资源储量降低，村庄搬迁费用较大给煤炭企业带来较大的经济赔偿负担，“三下”压煤的开采影响到矿井的可持续发展乃至社会稳定。
曹庄煤业位于滕南煤田北部，隶属于山东滕州市管辖。
矿井于1995年12月正式投产，井田内可采和局部可采煤层为3下、12下、16、17四层煤，生产能力45万t/a，目前开采3下层煤，12下、16、17均为薄煤层，在村庄下压煤共计253万吨。
1建筑物下开采技术建筑物下开采方法：如条带开采、充填开采和限厚开采等。
条带开采法是指将开采的煤层区域划分为若干条带，间隔采和留，以条带煤柱的形式支撑上覆岩层，避免全部垮落法开采造成的覆岩破坏，控制冒落带、裂隙带的发育高度，达到回收煤炭、控制地表沉陷、保护地表建筑的目的。
2工程概况开采的地面村庄主要是赵庄和孙庄，两村庄下压煤量分别98.18万t和55.86万t，共计154.04万t；约占可采储量的10.3%。
由于下组煤较薄（12下煤平均厚度0.93m，16层煤平均厚度1.03m，17层煤平均厚度0.85m），如果采用村庄搬迁后回采，增加经济投入。
煤层赋存特点如下：12下煤：下距16煤层45.90～63.55m，平均56.66m；煤厚0.2～1.15m，平均0.84m，局部见夹矸，厚0.1～0.2m，夹石为泥岩；顶板为泥岩，底板为泥岩、石灰岩。
属结构简单、局部可采的不稳定煤层。
16煤层：下距17层煤11.05～16.8m，平均13.41m，煤厚0.45～1.35m，平均0.77m；顶板为灰岩，厚度4.4～6.11m，层位稳定，底板泥岩。
属结构简单、大部可采的较稳定煤层。
17煤层：煤厚0.54～1.00m，夹石为泥岩；顶板为灰岩，局部渐变为泥岩，底板一般为泥岩、砂质泥岩。
属结构简单、局部可采的不稳定煤层。
3方案步骤及参数确定目前，下组煤12101工作面已开采，从回采情况来看，12下煤层厚0.35～0.90m，平均厚度0.78m。
