水体下采煤

三下一上”开采设计的原则
“三下一上”开采设计原则是指在建筑物下、铁路下、水体下和承压水体上进行采煤，同时不破坏原有地貌。

具体原则如下：
1. 建筑物下开采：需要保证建筑物不受到开采影响而破坏，同时要尽量多采出煤炭。

对于不适合搬迁的城镇、工厂、居民区、村庄等所压煤层，应进行开采，并做到井筒矿柱的回收，既开采出煤炭，又保护好地面建筑物。

2. 铁路下开采：需要保证铁路干线与支线下所压煤层的开采，同时采取留下矿柱的策略来保护铁路。

3. 水体下开采：包括地面水体下和地下水体下的开采。

水体下开采的实质是如何确定防水和防砂矿柱的高度，此上限到地面的垂高，就是安全开采深度。

在水库、蓄水池和运河等地面水体下采煤时，除要防止矿井发生突水事故外，还要保证它们不受到开采的影响而破坏。

4. 承压水体上开采：指可采煤层以下的承压水体上的煤层开采。

此外，三下一上”采煤技术需要充分考虑安全性和经济性，以及环境保护和资源回收率等因素。

在实际应用中，应根据具体情况选择合适的开采技术和方法，并进行详细的地质勘查和工程设计。

“上三带”理论对于地面水体、松散层底部和基岩中的强、中含水层水体、要求保护的水源等水体，不容许导水断裂带波及；对于松散层底部的弱含水层水体，允许导水断裂带波及；对于厚松散层底部为极弱含水层或可以疏干的含水层，允许导水断裂带进入，同时允许垮落带波及。

1、三带的形成213p1-2（1）垮落带不规则垮落带，呈杂乱堆积；规则垮落带，岩块堆积排列较整齐，似层状断块碎胀性：1.3~1.5，体积增大；碎胀系数的选取导水：水、水砂和泥浆容易通过 高度 :覆岩为极坚硬岩层公式 （2）断裂带，曾称做裂隙带 裂隙带（左右断裂，上下离层）弯曲，整体断裂，大致垂直于层面的裂隙，离层一般导水，又称导水断裂带。

（一般将垮落带、裂隙带称为导水裂隙带）厚煤层第一分层以后的分层开采时，断裂带高度上升，但上升的幅度较初次采动大为减小。

（3）弯曲带断裂带之上至地表，又称弯曲下沉带或整体移动带，保持整体性和层状结构，不存在或极少存在离层裂隙。

隔水，岩性较软时，隔水性能更好。

采深较大，弯曲带的高度可能大大超过垮落带和断裂带高度之和弯曲带上方地表一般要形成地表下沉盆地，盆地边缘往往要出现张裂隙，其深度约3~5m，一定深度后闭合消失。

浅部无弯曲下沉带充填开采无垮落带2、垮落带与断裂带的高度垮落带与断裂带的高度所谓覆岩破坏规律，在研究水体下采煤问题时主要就是指导水裂缝带的分布形态和最大高度。

影响覆岩破坏规律的因素有许多，其中有些因素的影响可以定量地描述，有些只能定性地加以说明。

（1）主要影响因素覆岩力学性质和结构特征顶板坚硬，两带高度较大，之和可达18~28倍采高顶板松软破碎时，两带高度较低，采厚的9~12倍。

覆岩破坏高度与覆岩力学性质密切相关。

但是，要想全面考虑变形特性和强度特性等力学性质对覆岩破坏的影响是极为复杂和困难的。

因此只能把问题简化，主要考察岩石的强度性质律的影响。

如果采区上覆岩层为脆性岩层，受开采影响后很容易断裂，所以覆岩破坏高度大。

在水体下采煤安全煤岩柱的留设技术[摘要]本文主要阐述了水体下采煤的顶水采煤、疏水采煤和顶疏结合采煤等方式，水体的采动等级及允许采动程度，安全煤岩柱的防水安全煤岩柱、防砂安全煤岩柱、防塌安全煤岩柱、安全煤岩柱保护层厚度的确定等留设方法。

[关键词]水体下采煤煤岩柱留设中图分类号：td 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）08-177-011、水体下采煤的方式根据对水体的处理方式的不同，水体下采煤分为顶水采煤、疏水采煤和顶疏结合采煤。

1.1、顶水采煤顶水采煤的特点是：对水体基本不处理，直接在水体下进行采煤作业，而在水体与煤层之间保留一定厚度或垂高的安全煤岩柱。

顶水采煤适合于水量大、补给充足、水体距开采煤层较远的条件。

1.2、疏水采煤疏水采煤可分为先疏水后采煤和边疏水边采煤。

按我国水体下开采的经验，先疏后采适合于以下条件：一是煤层直接顶为砂岩或石灰岩岩溶含水层，并能实现预先疏干时；二是松散含水砂层为弱或中弱含水层砂层，水源补给有限，通过石门疏干措施或提前开拓与采煤能预先疏干时。

水体的水量不太大，而水体的分布范围较大时，一般采用边疏边采的方式，如砂岩或石灰岩岩溶含水层为煤层基本顶时，采煤后基本顶含水层的水由采空区涌出，不影响工作面作业，但工作面内应采取疏排水措施。

1.3、顶疏结合采煤在受多种水体或多层含水层水体威胁的情况下采煤时，对远离煤层，其间距大于导水断裂带高度的水体，采用顶水采煤；对位于煤层直接顶之上或离煤层距离较近，其间距在垮落带和导水断裂带范围内的水体，采用疏水采煤。

2、水体的采动等级及允许采动程度水体下采煤时要严格控制地下开采对水体的影响，根据水体的类型、流态、规模、赋存条件及水体的允许采动程度，把地下开采影响的水体分为三个采动等级。

不同采动等级的水体，要留设相应的安全煤岩柱。

3、安全煤岩柱的留设方法安全煤岩柱是从开采上限到上覆水体底界面之间的煤层、岩层和松散层厚度的总称。

用心专注，服务专业“三下”采煤技术在煤矿生产的建设中，经常遇到大的各种类型的水体、建筑物、铁路及矿井井巷。

在一般情况下这些水体、建筑物、铁路及矿井井巷需要留设煤柱予以保护，从而造成了地下资源的积压和浪费。

因此研究不留或少留煤柱，并保护水体、建筑物、铁路、矿井井巷免遭破坏，实现在上述条件下的安全采煤技术及地面建筑物等的保护技术统称为特殊开采技术。

根据保护对象的不同，可将特殊开采技术分为：（1）水体下特殊开采技术。

其中水体包括：地表明水体，如江河、湖海、水库等；松散层含水体，如第三、四纪松散层中的水体和基岩含水体，如砂岩、石灰岩含水层。

（2）建筑物下特殊开采技术。

如城镇建筑物、民房、工农业建筑、公路、桥梁等。

（3）铁路下特殊开采技术。

如国家级铁路、矿区专用铁路等。

以上特殊开采技术又简称为“三下”开采技术。

“三下”采煤技术是随着煤炭生产建设的发展而诞生的一门新型实用技术。

从50年代起它就在我国受到重视。

经过几十年的研究、试验和推广应用，目前无论是从研究试验规模、关键技术以及基础理论水平、推广应用效果看，还是从所服务的对象范围看，“三下”采煤技术已经初步成为采矿学中一个实用性强，服务对象广，具有相应理论基础和技术水平的学科分支。

40年的水体下采煤中，我们得到了不同覆岩岩性，不同倾角，不同采煤方法（厚煤层分层开采，单一煤层一次采全高及放顶煤开采）的覆岩破坏规律。

提出了一套适于不同岩性、倾角和开采方法的冒落带和导水裂缝带高度的计算公式。

已掌握了不同地质条件下不同采煤方法所产生的地表移动规律，并形成一套地表移动变形预计理论，制定了房屋保护等级及相应措施。

我国的“三下”采煤技术有广泛的实践基础，已形成了较系统的、全面的理论体系和技术体系。

水体下采煤合同一、合同双方。

甲方（煤矿企业）：______________________甲方代表：______________________联系地址：______________________联系电话：______________________乙方（相关权益方，比如周边受影响区域代表等）：______________________乙方代表：______________________联系地址：______________________联系电话：______________________二、采煤的基本情况。

1. 甲方计划在水体下进行采煤作业。

采煤的区域大概位于______________________（详细的地理位置），这片区域预计的煤炭储量是______吨呢。

2. 甲方采煤所采用的技术和设备。

甲方会采用比较先进的采煤技术哦，像是______（具体技术名称），设备呢有超级厉害的采煤机、输送机之类的。

这些设备可都是经过精心挑选和维护的，就像我们精心照顾自己的小宝贝一样，就是为了能安全又高效地采煤。

三、对水体的影响及保护措施。

1. 可能产生的影响。

咱都知道在水体下采煤可能会对水体有一些影响，比如说可能会导致水位有一点下降啦，或者水的质量可能会有一点点变化。

不过呢，甲方会一直盯着这些情况的，不会让它变得太糟糕。

2. 保护措施。

甲方可是有一整套保护水体的方案呢。

首先就是在采煤前会进行超级详细的地质勘探，就像给这片地下世界做一个全面的体检一样。

然后根据勘探结果来规划采煤的路线和方法，尽可能地避开那些对水体影响大的地方。

在采煤过程中呢，还会安装各种监测设备，像水位监测仪之类的，时刻关注水体的情况。

如果发现有什么不对劲儿的地方，就会马上调整采煤的操作。

而且啊，甲方还会预留一些保护水体的煤柱，这些煤柱就像是水体的小保镖一样，守护着水体不受太大的干扰。

四、双方的权利和义务。

1. 甲方的权利和义务。

甲方有权按照合理的计划进行采煤作业。

恩洪矿区水体下采煤方法设计研究摘要:独木水库为煤层上水库,本文通过对水库地质条件进行分析,合理确定水库下采煤方法,试图有效解决水资源保护与资源开采之间的矛盾。

关键词:水库地质采煤方法设计1、独木水库概况曲靖市独木水库地处麒麟、富源、罗平三县（区）交界处,库容1.056亿立方米,为大(二)型水库,径流面积196平方公里,年产水量1.4亿立方米。

水库是一座位于“煤层”上的水库。

2、恩洪矿区独木水库地质经钻探揭露及地表自然出露的地层,独木水库附近地层由老至新依次有:极弱裂隙含水带二叠系上统峨眉山玄武岩组(P2β)、隔水层二叠系上统龙潭组(宣威组)P2l1—P2l3;裂隙含水带三叠系下统卡以头组(T1k1—T1k3);隔水带三叠系下统飞仙关组(T1f1—T1f2);隔水带第四系(Q)。

3、煤层赋存情况3.1 煤层赋存情况区内可采煤层有:1、3、8、9、11、13a、13b、14、15、16-1、16、19a、19b、19c、21a、21b、23、24共计l8层。

3.2 煤与水库位置关系独木水库水域面积近3.0平方公里,覆盖区域大,贯穿恩红矿区4井田及14井田。

矿区内煤层赋存与水体关系如（图1）。

4、水体下采煤方法设计4.1 采煤方法设计计算(1)不透水条件按照下式（安全煤岩柱留设）进行计算:(3)裂隙带高度计算:独木水库矿区煤层顶底板属中硬-及软弱岩性;裂隙带高度按照中硬岩性计算,公示如下:——煤层累计开采厚度,根据矿区资料,取27m;(4)保护层厚度选取:保护层按照矿区煤层顶底板属中硬-及软弱岩性;松散层底部无粘土层选取,为=23m（——煤层累计开采厚度,按照单层煤开采,取27m;n为开采总计层数,取17）4.2 水体下采煤方法确定根据恩洪矿区地质条件,进行分析如下:(1)煤层赋存主要集中在龙潭组P2L, 根据地质资料显示,在T1f1以下段有平均厚度90m（薄于23m以下区域除外）的隔水层,P2L3有部分隔水层,该地层厚度总计平均厚度为69m（薄于63.5m以下区域除外）,即在P2L2、P2L1中煤层可以进行水库下采煤方法推广实施。

水体下采煤的安全与技术措施分析摘要:文章介绍了水体下采煤的特点和影响因素,分析了当前实践中不同水下采煤的技术要求,探讨了安全技术措施。

关键词:水体下采煤影响因素控制方法安全技术措施所谓水体下采煤指的是在开采煤层上方的地表水体下采煤。

据统计,我国的重点煤矿受水威胁储量超过250亿吨,有百余条较大的河流压煤,还有微山湖、太湖、大冶湖和渤海等湖海下压煤,在华北、东北和华东平原地区普遍有第四系的含水砂层覆盖,这些地区的煤田浅部开采都存在含水砂层下采煤的问题。

显见,水体下采煤在我国多数矿区都有不同程度地存在,而且在今后较长一段时期内不可避免。

近年来,相关方面做了大量的研究和实践工作,取得可喜的进步。

这里浅就笔者的学习与实施情况,简要探讨水体下采煤的安全与技术措施。

1 几种水体下采煤技术对安全技术上的要求(1)综合机械化顶水采煤。

我国研究和实践水体下采煤技术已历经了50余年历史,以往主要采取炮采和普通机械化开采。

20世纪80年代后,我国投入了水体下安全综采的研究与实践。

鉴于“综采”工作面上机电设备多,抗水患能力较差,因此要求水体下采煤的安全性很高,防水安全煤柱尺寸也较大。

(2)综合机械化放顶煤顶水采煤。

“综放”开采主要适用于厚煤层和特厚煤层,工作面的采高一般5m～15m,可根据需要适当调整。

这种开采方式工作面上机电设备多,部分矿井为“一矿一面”或“一矿两面”的高产高效模式。

因此,一旦工作面涌水量较大,将对矿井生产造成十分不利的影响。

因此,在水体下采煤中,通常综放工作面覆岩破坏高度大、变化幅度大、防水安全煤柱尺寸大。

为减少煤炭损失,通常采用台阶式“限厚放煤”的方法减少采高,降低覆岩破坏高度、减小防水安全煤柱厚度。

(3)保水采煤。

我国水资源丰富,但人均占有量偏低,在煤炭资源丰富的中西部地区,水资源却相当匮乏,生态环境脆弱。

煤田开发过程中,地下水渗漏、水位大幅下降,对当地生态产生不利影响。

保水采煤要求导水裂缝带高度不波及地表及浅部含水层,使水体不向矿井泄漏。

煤矿工人安全知识—带压开采、注浆堵水、封堵突水的诀窍及水体下采煤一、带压开采带压开采是防治水的一种方法。

实质上就是利用隔水层的隔水性能，带着水压进行开采的一种方法。

它的优点是不修建防治水工程，就可以猜测出带压开采的安全区，并顺利地把煤炭开采出来。

我国的许多煤矿，煤层底板下有丰富的高压地下水，因此，带压开采具有有用价值。

比如，某一个煤层，它的下部有一个强承压含水层，煤层未采之前，含水层中水的压力压向上方；当含水层上部的煤层采空之后，岩层的原始应力平衡状态遭到破坏，如果含水层的顶板(煤层的底板)隔水层抵挡不住下部水的强大压力，隔水层就要变形，产生底鼓，随之出现裂缝，造成工作面底板出水。

如果通过猜测得知，煤层底板隔水层能抵挡住下部含水层水的强大压力，水不能从煤层底板特别，然后把煤炭安全地采出来，带压开采便算成功了。

带压开采能否成功，决定于三个因素：1.承压含水层水压力的大小及水量的多少；2.隔水层厚度及岩层强度，被开采煤层与含水层间的距离越大，出水可能性越小；3.开采地区地质构造及采煤活动对隔水层的破坏状况，隔水层如果是完整的，断层、裂隙不发育，那么高压水特别的可能性就小。

在带压采煤工作面工作时，放顶工作要快，控顶距越小越好，以便减小地压；工作面内不准丢煤柱，也不要残留木垛、点柱等支撑物；注意底板变化，如有异常应停止采煤和放顶；坚持排水设备完好；现场所有人员必须熟悉避灾路线。

二、注浆堵水注浆堵水是防止矿井涌水而行之有效的措施。

我国用注浆法与地下水作斗争已有四十多年的历史，方法简便，效果较好，得到广泛的应用。

注浆堵水，就是把配制好的浆液(水泥浆液、水泥一水玻璃浆液或化学浆液)，用注浆泵压入地层空隙中，使浆液扩散、凝固、硬化，起到堵、截补给水源的作用。

目前，注浆应用在以下几方面：井筒注浆井筒常要通过一个或几个含水层，含水层的水就会进入井筒，给建井带来困难和危害。

为此，在井筒开凿之前先从地面打钻孔，对含水层进行预先注浆；或者在井筒掘进工作面距含水层一定距离的地方停止掘进，从工作面预先进行注浆。

水体下采煤合同一、合同双方。

甲方：[甲方公司名称]乙方：[乙方公司名称]咱甲乙双方啊，今天就水体下采煤这事儿，好好达成个协议。

大家都是为了把这采煤工作做好，同时又能保护好水体环境，这可是很重要的事儿呢。

二、采煤区域及水体情况说明。

甲方指定的采煤区域是[具体采煤区域的描述]，这个区域下面可是有水体存在的哦。

这水体就像一个小宝藏一样，虽然咱们要采煤，但也不能把它给搞坏啦。

乙方得清楚这水体的基本情况，像水体的面积大概是[X]平方米，水深大概是[X]米，它可能还和周围的一些小河或者地下水资源有联系呢。

三、采煤工作要求。

1. 安全第一。

乙方在采煤的时候啊，一定要把安全放在首位。

采煤工人得配备齐全的安全装备，可不能马虎。

比如说安全帽、安全绳这些东西，那都得是质量杠杠的。

要是因为安全措施没做好，出了啥事儿，那可不行。

就像照顾小宝贝一样，小心翼翼地进行采煤作业。

2. 水体保护措施。

乙方得采取一系列措施来保护水体。

比如说，不能让采煤产生的废渣或者废水直接排到水体里。

那些废渣得找个合适的地方堆放起来，废水呢，得经过处理，达到环保标准之后才能排放。

如果发现水体有任何异常情况，像是水变浑浊啦，水位突然下降啦，就得马上停止采煤作业，赶紧告诉甲方。

这就好比咱们看到家里的花有点不对劲，就得赶紧照顾它一样。

3. 采煤技术规范。

乙方在采煤的时候，要按照行业的规范和标准来做。

不能乱采一通，得有计划、有步骤地进行。

像开采的深度、开采的速度这些，都得控制好。

要是采得太猛了，可能就会影响到水体的稳定性。

这就跟咱们吃饭一样，得细嚼慢咽，不能狼吞虎咽的。

四、监测与报告。

1. 监测工作。

乙方要定期对采煤区域和水体进行监测。

监测的内容包括但不限于水体的水质、水位，还有采煤区域的地层变化。

可以用一些专业的仪器设备来做监测，像水质监测仪、水准仪这些。

而且要把每次监测的数据都记录好，就像写日记一样，一笔一划都不能少。

2. 报告制度。

乙方要定期向甲方报告监测的结果。

水体下采煤合同甲方（采煤方）：姓名：__________联系地址：__________联系电话：__________乙方（相关权益方，可能涉及水体周边权益等）：姓名：__________联系地址：__________联系电话：__________一、合同目的。

咱这合同啊，就是为了能让甲方在水体下采煤的时候，既能顺利采煤，又能保障乙方那些和水体相关的权益。

采煤这事儿可不容易，还在水体下，就像在老虎嘴里拔牙似的，不过只要咱商量好了，就肯定能行得通。

二、采煤区域及水体相关情况说明。

1. 采煤区域。

甲方采煤的区域啊，大概是在__________（详细地址或者坐标范围），这个地方的煤层啊，就像一个大宝藏，可是上面有水体，就像是宝藏上面盖了个大水缸。

2. 水体情况。

乙方这边的水体呢，是用来__________（比如灌溉农田、供居民生活用水之类的）。

水体的范围大概是从__________到__________，水量大概是多少立方米之类的，咱都得弄清楚。

三、甲方的权利和义务。

1. 权利。

甲方有权按照规定的开采计划和方法在水体下采煤。

就像工人有权按照设计好的图纸盖房子一样，甲方也是在合理的框架内做事。

2. 义务。

甲方可得小心着点儿采煤呢。

要采取足够的安全措施，防止采煤过程中影响到水体。

比如说，要做好防水、隔水的那些措施，不能让矿井里的水一下子涌到水体里，那可就乱套了。

而且，甲方还得定期向乙方汇报采煤的进度和情况，就像孩子跟家长汇报学习成绩一样，得诚实透明。

四、乙方的权利和义务。

1. 权利。

乙方有权利监督甲方采煤的过程，要是发现甲方有啥不妥的地方，就像发现邻居家小孩调皮捣蛋了，就得及时指出来。

如果因为甲方采煤对水体造成了损害，乙方有权要求甲方赔偿。

2. 义务。

乙方呢，也不能故意给甲方使绊子。

要配合甲方合理的采煤需求，比如在甲方需要查看水体周边地质情况的时候，提供一些必要的信息。

五、采煤过程中的安全与环保措施。

1. 安全措施。

水体下采煤合同甲方（采煤方）：姓名：__________联系方式：__________地址：__________乙方（相关权益方，可能涉及水体管理、周边居民代表等）：姓名：__________联系方式：__________地址：__________一、采煤工作相关说明。

甲方计划在存在水体的区域进行采煤工作。

采煤工作可不是闹着玩的，那是个大工程呢。

甲方得保证自己有合法合规的采煤资格和能力，就像一个有本事的小超人一样。

甲方要清楚地告诉乙方采煤的大致范围哦。

这个范围就像是小超人的活动领地一样，不能随随便便就扩大或者缩小啦。

比如说，这片采煤区在东边靠着那座小山包，西边挨着那条弯弯的小路，南边呢是一片小果园，北边就是咱们要重点关注的水体区域啦。

二、水体保护措施。

1. 甲方的责任。

甲方呀，可不能莽撞地就开始采煤，得先把水体保护措施想周全咯。

要建立一套超厉害的监测系统，就像给水体安排了一群小卫士一样。

这个监测系统得能随时知道水体的水位、水质有没有什么变化。

要是水体有一点小波动，就像它皱了下眉头，这个监测系统就得马上告诉甲方，甲方就得赶紧想办法。

而且甲方在采煤过程中，要尽量避免那些会让水体受到严重影响的采煤方式。

比如说，不能搞那种轰隆隆震天响，一下子就可能震裂地层让水体渗漏的采煤方式。

如果因为采煤不小心让水体受到了污染，那甲方可就要像个做错事的小朋友一样，赶紧去清理干净，让水体重新变得清澈透明。

2. 乙方的监督权力。

乙方呢，就像是一个小监督员。

乙方有权随时查看甲方的水体保护措施做得好不好。

如果乙方发现甲方在水体保护方面偷懒或者做得不好，就可以像个小喇叭一样大声地提醒甲方。

乙方的监督可不是无理取闹哦，那是为了大家共同的利益，为了让我们的水体一直健健康康的。

三、补偿与赔偿。

1. 正常采煤影响的补偿。

采煤工作多多少少会对周边有一些影响的啦。

如果因为采煤导致乙方的一些小损失，比如说，附近居民的小水井里的水变浑了一点点，或者是水体周边的小野花少开了几朵，甲方就得像个大方的好朋友一样，给乙方一些补偿。