三下采煤一些概念

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。

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。

一、基础知识（一）岩层与地表移动特征一、岩层移动及其特征采出煤炭后，上覆岩层被破坏，当H>25M时，即开采深度是采高的25倍时，在回采空间上方形成竖三带。

图23-1。

1、垮落带：分为二部分，不规则垮落带和规则垮落带。

1）不规则的：岩层破坏严重，已失去原有的层次，破碎杂乱，并堆积于煤层底板之上。

2）规则的：垮落，但呈巨块，失去连续性，大体上保持原有的层次。

3）高度：与岩性、采高有关，一般为采高的3～5倍；2、断裂带或导水断裂带在垮落带之上，岩层有许多裂隙，但仍保持原有的岩层层次。

断裂呈垂直或斜交岩层层面，或平行层面（离层），因有透水性，也称为导水断裂带。

高度：与上覆岩性有关，为采高的9～35倍；3、弯曲带或整体移动带位于断裂带之上一直到达地表，其岩层移动是成层的、整体性地，最下部分可能出现离层和不导水的细微断裂。

岩层移动具有分带性特征，会随地质和采矿条件的变化而变化。

采用充填技术，则无冒落带（跨），当煤层厚或距地表近时，无弯曲带。

二、地表移动特征1、地表移动及移动盆地1）、地表移动：采用长壁垮落时，随采区面积的增大，岩石移动范围也随之增大。

当采空区的面积扩大到一定范围时，岩层移动发展到地表，使地表产生移动与变形，这一活动称为地表移动。

2）移动盆地：当采煤工作面采完，地表移动稳定后，采空区上方地表形成沉陷区域，形成一个中间下沉近似相等，边缘下沉量少的一个移动盆地。

（煤层水平，矩形的采空区，地表呈椭圆形，以10mm下沉为界）图23-2。

2、移动盆地的形成过程及种类1）形成过程1、2、3 非充分采动；4 充分采动；5 超充分采动2）种类：三种，非充分采动、充分采动、超充分采动3、移动盆地的主断面及其特征1）主断面：最终移动盆地的最大下沉点沿煤层走向或倾向作断面，称为移动盆地的主断面。

有走向主断面和倾向主断面。

2）特征：在主断面上，用各种夹角来表示其特征。

（1）边界角：在充分采动或接近充分采动的条件下，以下沉值为10mm的点作为边界点（移动盆地主断面上）a，将a与采空区边界点b连线，与水平线在煤柱一侧的夹角为边界角；当地表有松散层时，以松散体上部下沉10mm处开始，先将边界点沿松散层移动角ϕ的方向投到基岩面上作为a点。

“三下一上”采煤理论技术1.“三下一上”采煤技术现状建筑物下、铁路下、水体下、承压水体上开采，简称“三下一上”开采。

据目前不完全统计，我国国有骨干大中型矿井“三下”压煤量达到140亿吨以上，其中建筑物下压煤占整个“三下”压煤量的60%以上，水体下（包括承压废岩水上）压煤占28%左右，铁路下压煤占12%左右，然而，到目前为止，我国仅从“三下”采出的煤炭约有10亿吨，只占整个“三个”压煤量的7%左右。

随着一些大中型煤矿开采时间的增长及其地表乡镇企业和农村住宅的建设和扩展，目前，已有很大一部分矿井已无较为正规完整的采区可供开采，造成很多矿井有储量而无法大规模开采的局面。

而有些矿井强行开采（不管对地表的影响），有些矿井因采掘接替协调顺序不对进行开采，引起对地表设施的大量或不该有的损坏，造成巨大的经济损失和紧张的工农关系，严重影响了煤矿企业的生产和经济效益。

从目前调查的结果得出，几乎所有的井下开采的煤炭大中型企业，都面临着大量的“三下”压煤问题，这些“三下”压煤量占目前矿井储量的10~15%，个别的甚至更多。

因此，如何逐步开采“三下”压煤，或如何规划矿井的采掘接替顺序，把对地表的影响控制在最低限度；或者如何搭配开采“三下”压煤，有计划地控制逐年的采动损害赔偿；或者以经济效益为第一要素采用一些特殊的开采方法,在不影响地表建（构）筑物的前提下部分开采出一些“三下”压煤量。

这些都是目前煤炭企业已经面临而必须研究解决的问题。

1．1 建筑物下采煤建筑物下开采是指那些不适合搬迁的城镇、工厂、居民区、村庄等所压矿层的开采，其中包括井筒矿柱的回收。

做到即采出资源，又要保护地面建筑物。

采取的措施主要是在井下开采时采取一些不同于普通的开采方法，以减少地面移动与变形，另外对地面的建筑物或构筑物采取加固与维修的方法，使其所受的采动影响和破坏程度在其本身允许的范围之内。

这在国内外都取得了诸多成功的经验。

波兰，从1950年起开始进行建筑物下采煤试验，到1980年，已从各种煤柱中采出近7000万t左右，占产量的40％一42％。

“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。

三下采煤名词解释嘿，咱今儿就来说说三下采煤这事儿啊！你说这采煤，就跟咱过日子似的，得精细着来。

啥叫三下采煤呢？简单说，就是在建筑物下、铁路下和水体下采煤。

这可不像在平地上随便挖，那得小心翼翼，就好像你捧着个宝贝瓷器，生怕给碰坏了似的。

你想想看，在建筑物下采煤，那上面可都是人家住的房子啊，要是不小心弄出点动静来，房子不得晃悠啊？那人家能乐意吗？这就好比你在人家床底下挖宝，不得轻点动静啊！所以啊，这采煤的技术可得过硬，得像个武林高手一样，精准地出招，不能有半点马虎。

铁路下采煤呢，那可是关系到交通大动脉啊！火车在上面跑，你在下面采煤，万一不小心弄出个塌陷啥的，火车不就出轨啦？那可不是闹着玩的，这得多吓人啊！这就跟在马路上挖个大坑似的，车还怎么过呀？所以得特别谨慎，就像走钢丝一样，得稳稳当当的。

还有水体下采煤，那水可就在上面呢，要是不小心给弄破了，水不就涌下来啦？那不就成了水淹煤矿啦？这就好像你在水坝下面挖洞，能不小心点吗？这要是出了问题，那后果可不堪设想啊！三下采煤可不是件容易的事儿啊，得考虑好多因素呢！就说这地质条件吧，不同的地方地质可不一样，有的地方硬，有的地方软，那采煤的方法能一样吗？这就跟每个人的脾气不一样似的，得对症下药啊！而且啊，这采煤还得考虑对环境的影响呢！不能光顾着采煤，把周围的环境都给破坏了。

那可不行，咱得可持续发展呀，不能吃了上顿没下顿。

就好比你去打猎，不能一下子把所有的猎物都杀光了吧，得给后面留点呀！采煤工人也不容易啊，他们每天都在地下辛苦工作，为我们提供能源。

他们就像黑暗中的勇士，默默地付出着。

我们在享受光明和温暖的时候，可不能忘了他们的功劳啊！总之呢，三下采煤是个技术活，也是个良心活。

咱得好好对待，不能马虎大意。

这可是关系到我们生活的大事儿啊，大家说是不是？咱得支持那些为三下采煤努力奋斗的人们，让他们知道他们的付出是有价值的！让我们一起为三下采煤加油吧！。

“三下”采煤浅析李正杰，卢国斌，张大明，柳善忠辽宁工程技术大学资源与环境工程学院，辽宁阜新（123000）E-mail:lizhengjieshuai@摘要：针对国内建筑物下、水体下、铁路下压有大量煤炭的实际问题，简要介绍了现阶段国内外在解决“三下”压煤问题时采用的不同方法及技术手段，由此提出了各种优化措施。

各个煤炭企业可以以此作为参考并结合自身的开采条件和技术优势，合理开采压煤，以达到充分利用资源、安全采煤的目的。

关键词：建筑物；水体；铁路；压煤；优化开采中图分类号：TD3530. 引言我们常常把开采建筑物下、水体下和铁路下的压煤，称为“三下”采煤。

我国煤炭资源丰富，分布范围广，一些城市和村镇的建筑物下、铁路下、水体下压煤量也很大。

据不完全统计，仅我国煤矿生产矿井“三下”压煤量就达137.9亿t，其中建筑物下压煤约87.7亿t，占“三下”压煤量的60%左右（可供28个年产量500万t的大型矿井开采100年）[1]；水体下的压煤量也是相当可观的，我国有125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[2]；铁路下压煤约20亿吨[3]。

现阶段我国的主要能量来源是煤炭，煤炭开采行业是关系国计民生的支柱产业之一，煤炭储量大小及可采煤量多少都会直接影响我国经济的发展速度。

而“三下”压煤问题造成回采工作面接续紧张、缩短矿区煤炭生产服务年限，使矿区过早地进入衰老报废期，这不仅给国家造成极大地浪费，还必将引发资源可持续发展的社会问题。

传统的“三下”采煤技术是通过条带开采、充填开采、搬迁开采等部分开采来减少沉降、保护建筑物与水体的，这些开采方式存在着资源损失大、成本高、效率低等弊端。

如何安全、合理地采出如此大量的压煤，无论从国家利益还是从煤矿企业的自身利益来讲，都是必须要亟待解决的实际问题，因此，需要对各开采方式进行优化及改进。

1. 建筑物下煤炭的开采工艺1.1部分开采部分开采方法可以在保护地面建筑物的前提下采出一部分煤炭资源，具有较好的经济效益。