“三下”采煤技术
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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。
浅谈充填采煤技术在开采“三下”压煤中的应用文章介绍了目前我国“三下”采煤的主要技术,对发展迅速的充填采煤技术分别从固体充填、水力充填、胶结充填等三个方面进行了着重论述,提出了充填采煤技术设计体系,希望对煤矿充填开采提供参考。
标签:“三下”采煤;充填采煤;绿色开采1 概述我国煤炭资源丰富,目前累计查明资源储量约1150亿吨,煤炭在我国一次能源消费结构中所占比重达到70%,未来以煤炭供给为主的能源格局短期内不会改变,实现煤炭的绿色开采和清洁高效利用是解决能源问题、环境问题、保障国家能源安全的最主要途径。
当前我国“三下”压煤量已达到140亿吨,占累计查明资源储量的12%。
随着国民经济和国家建设的快速发展,“三下”压煤量还将持续增加,这不但造成了煤炭资源的巨大浪费,也严重制约着矿区的可持续发展。
因地制宜的推广应用充填采煤技术成为解放“三下”压煤、保护煤炭资源、实现绿色开采、构建和谐矿区的重要措施。
2 我国“三下”采煤技术现状目前,我国“三下”采煤技术主要有离层注浆、条带开采、充填开采。
离层注浆是将粉煤灰、水泥、胶结物等制备而成的浆料通过钻孔注入煤层上覆围岩的离层空间,浆料凝结后对上覆围岩特别是关键岩层起到支撑作用,从而减少采煤活动对地表的影响。
我国20世纪80年代在抚顺老虎台煤矿、大屯徐庄煤矿、新汉华丰煤矿等地进行了离层注浆实验,取得了一定的效果和经验,但该技术尚不能非常有效的控制地表下沉。
条带开采是将采区或盘区划分成较为规则的条带,相邻条带间隔开采,上覆围岩的重量将由保留的条带煤柱进行支撑,从而使地表只产生较小的移动或变形。
条带开采在我国东北、河南等地区得到了应用,该技术虽然便于实施,但是该技术本身必然会降低资源回收率,回采巷道每次仅能服务一个工作面使得吨煤掘进率高,另外在防治煤层瓦斯、煤层自燃等方面也会增加难度。
充填开采就是把充填物(如矸石、砂浆等物料)通过专用设备充填入工作面采空区来控制顶板的冒落,从而使地表仅产生微小的移动或变形。
“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%。
三下采煤规程
三下采煤规程
三下采煤是采矿工作的关键环节。
为保证三下采煤安全、高效、有序进行,特制定以下规程:
一、现场安全管理
1.采煤操作现场必须设有安全距离,是指当采煤机和运行绞柱之间的距离。
2.采煤机操作人员、运行绞柱操作人员必须穿一定安全装备,包括安全帽、安全鞋、安全手套和工作服等。
3.三下采煤操作现场必须悬挂明显的安全警示牌。
4.警戒线必须规定:禁止任何形式的人员进入三下采煤作业区域;危险作业区域必须有警示牌;安全距离必须保持。
二、采煤机管理
1.采煤机应在必要的轮胎大小及辊轮直径上保持适当的差距。
2.采煤机的润滑、检修、维护应定期进行;在改造时,需要安装液压锁定杆。
3.采煤机的安全操作门禁要有应急弹簧控制;采煤机的开启或停止必须采取二次保护,使用安全停止装置和全断开装置;采煤机在卸料环节必须设置防止料堆倾斜的结构。
三、运行绞柱管理
1.运行绞柱的索具、安全防护器和传动装置必须定期检查,使用期限要遵守有关规定;
2.必须定期更换绞柱节奏杆;
3.必须实施安全距离管理,当巷道空转时,绞柱必须停止;
4.在发现山洞采掘变化时,绞柱要停止,检查山洞状况,判定停止时间;
5.绞柱停车环节,应按要求安装安全停止装置。
浅谈“三下”压煤充填开采技术[摘要]文中讲述了当前“三下”压煤充填开采采用的干式充填、水力充填及胶结充填挖掘水平和特点,充分分析了煤矿填充水平国内外发展现状,展望了“三下”压煤充填挖掘能力的前进目标。
【关键词】充填开采;“三下”压煤;绿色开采绿色挖掘水平是煤矿充填开采技术的主要构成成分,合理高效回采煤炭能源、达到资源可持续发展的主要保证便是煤矿胶结充填开采,煤矿胶结充填挖掘已经渐渐变成煤炭行业的重要环节,其不仅可以使优质煤炭能源回收过程中带来更加丰厚的经营利益,更能提升能源的高效使用率、有利于降低环境负担,起到保护环境的作用。
1、“三下”压煤充填开采方法“三下”压煤往往聚集布局在工业根基良好、挖掘情况优异、煤炭依赖性较强的经济兴旺区域。
干式充填、水力充填和胶结充填是“三下”压煤根据加添原料及运输形式不同所形成的三种充填方式。
1.1干式充填全球矿山最古老的充填方式采用的是干式充填,它的基本道理是把露天采石场或废石场收集的土壤、砂石、工业废渣、块石等干式加添原料,根据要求的块度构成将收集来的原材通过爆破、筛选分类及混和后,靠人或者机器运用地面传送及井下阶段水平传送将其送到充填井或采空区,经过溜放或储存加添,达到能够挤压蓬松充填体的挖掘水平[1]。
采掘、制造、储存及运输和堆积干式加添原料到采空区的装备、设备、构建物和井巷工程的总和构成干式充填体系。
应用干式充填采矿法进行回采作业的过程中,要使开采来的矿石和它下层的加添原材分开,两者的中间应该放上隔断原材,用来降低采矿的贫化及损耗。
这种隔断原料必须拥有高强度、低成本和应用重复率高等特征。
干式充填体系具有多环节作业、低充填水平、很重的粉尘、充填体固密程度不达标等缺点,但其具有投资少的优点,现在只有小型的矿山和处理采空区,其他的地区较少应用干式充填体系。
1.2水力充填水力充填就是自1990年以后兴起的一种新兴技术,发展至今已经相当成熟,该充填系统以其适应性强,运送成本不高、输送效率高等特点,被国内外的矿场所使用。
“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!。
三下一上采煤名词解释“三下一上”采煤,这听起来像是采煤界的一个神秘暗号呢。
那它到底是啥意思呢?咱先来说说这个“三下”。
“三下”采煤指的是在建筑物下、铁路下和水体下进行采煤作业。
这就好比在走钢丝,小心翼翼的,因为这可不是在普通的地方采煤。
就拿建筑物下采煤来说吧,那下面可是有人们辛辛苦苦盖起来的房子呀。
房子就像一个个小城堡,里面住着大家的幸福生活。
要是采煤的时候不讲究方法,就像在小城堡的地基下面乱挖乱采,那城堡可不得摇摇欲坠啦?这就和在沙滩上建房子一样危险,如果基础都被破坏了,房子能不出问题吗?所以在建筑物下采煤得有特殊的技术和措施,要精确计算,确保房子不会因为采煤而受到太大的影响。
再说说铁路下采煤。
铁路就像一条长长的巨龙,连接着各个地方,火车在上面欢快地跑着,运输着各种各样的东西。
要是在铁路下面采煤不小心的话,就好像在龙的身子下面捣乱,那龙要是“发脾气”了,铁路出现塌陷或者变形,火车可就跑不了啦。
这就好比是给火车的跑道上设置了一个个小陷阱,多危险呀。
所以在铁路下采煤的时候,得时刻盯着铁路的情况,就像盯着自己心爱的宝贝一样,不能让它有一点闪失。
还有水体下采煤呢。
水体,那就是大自然的“水袋子”呀。
水可是很调皮的,它要是流到采煤的地方,那就像一群小怪兽冲进了我们的阵地,采煤工作就会变得非常困难,还可能引发很多危险。
所以在水体下采煤就像是和水这个小怪兽在玩捉迷藏,既要把煤采出来,又不能让水给捣乱了。
那这个“一上”呢?“一上”就是承压水上采煤。
承压水就像是住在地下的一个大力士,它有着很大的力量。
在它上面采煤,就如同在大力士的头顶上跳舞。
如果不小心踩重了,大力士可能就会把水顶上来,那采煤的地方就会变成一片汪洋,采煤工作就全乱套了。
这就像在薄冰上滑冰,得时刻注意着冰面的情况,一不小心就可能掉进冰窟窿里。
采煤工作本来就不容易,而“三下一上”采煤更是难上加难。
这就像是一场特殊的战斗,面对各种复杂的环境,采煤工人们得像超级英雄一样,有着超强的技能和无畏的勇气。
浅谈“三下”压煤开采方法摘要:我国“三下”压煤量大,严重制约了煤炭的正常开采,降低了开采回采率,增加了开采成本。
为了解放“三下”压覆的煤量,各煤炭企业都积极进行“三下”压煤开采,积累了大量经验、方法。
关键词:“三下”压煤;开采;方法一、前言“三下”压煤一般是指建(构)物下、铁路下、水体下压覆的煤炭资源。
目前我国煤矿“三下”压煤约为137.9亿吨,严重影响了煤炭资源的正常开采。
如何安全、经济解决“三下”压覆的煤量是国内、外专家一直在努力的方向。
本人自从毕业以来多次参与“三下”压煤开采方法的研究,对国内一些“三下”压煤开采方法进行了总结分析。
国内的“三下”开采技术分为二类:一类是地下开采保护技术;另一类是建筑结构保护技术。
一、地下开采保护技术控制采煤区地表沉降关键在于控制覆岩的下沉,最终达到保护地面建筑设施,使之受采动损害程度最小的目的。
矿区地表沉陷控制方法主要分10类。
1、留设保护煤柱法此法多用于保护工业广场、井筒及重要建筑物或用于浅部开采。
针对不同的保护对象,按要求留设一定尺寸的保护煤柱,对煤柱外的煤炭资源加以回采。
这种方法对于保护地面建筑与设施无疑是最有效的,但造成煤炭资源的损失;同时,由于煤柱留设尺寸的特殊性,使得柱外采区与工作面布设难度增大,影响高效生产。
此方法经常作为重要建(构)筑物及基础设施下的开采措施。
2、井下采空区充填法井下采空区充填方法是一项比较成熟的控制地表沉降措施,不仅可以大大减小覆岩的破坏程度,而且可使地表下沉值大幅度减少。
根据具体保护对象,可选择水砂充填、风力充填、矸石自溜充填、矸石带状充填等。
此方法的不足在于开采工序增多,影响生产效率,生产成本及矿井建设投资增大。
但在煤炭效益比较好的地区,此方法被广泛地应用。
采取此方法缺点是影响矿井高产高效及经济效益的提高。
3、局部开采法局部开采法主要包括条带开采法、房柱开采法及限厚开采法等。
该开采法在保证地面不出现波浪式下沉的前提下,选择适当的采留比,可回收煤炭资源40%~65%,目前在我国应用较多。
1.三下采煤技术P1:三下采煤新技术是指建筑物下,铁路下,近0水体下煤炭资源开采技术的统称,是多学科交叉的边缘学科技术.该技术涉及采煤,测量学,开采沉陷学,岩石力学和建筑学等学科,包括开采沉陷的理论计算分析和特殊采煤技术两大方面.包括地面建筑物留设煤柱的设计也属于三下采煤技术的范畴.2.条带开采P49:是指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。
优点:(1):条带开采不改变原有的采煤方法(2)条带开采可依据保护体的要求,设计开采方案。
缺点:主要体现为采出率低、生产效率相对较低和巷道掘进量大三个方面。
条带开采的一般设计步骤:(1)初步确定条带开采宽度(2)初步确定条带留设煤柱宽度(3)分析确定条带尺寸(4)确定条带开采的实际尺寸(5)最终确定条带开采方案3.原位张裂理论P19:底板移动的原位张裂和零位破坏理论认为在自重和下部水压力的耦合作用下,其超前压力压缩段岩体整个结构呈现上半部受水平挤压、下半部受水平引张的状态,因而在其中部附近的底面上的原岩节理、裂隙等不连续面就产生岩体的原位张裂。
4.协调开采P55:协调开采技术是三下采煤技术中控制地表变形的采煤方法,它利用地表移动规律和工作面的相对位置及开采方向布置来实现减少开采影响变形。
5.全柱开采P56:全柱开采是利用开采影响的动态变形相对较小的特点,将保护柱置于开采区域中央,采用多工作面同时,匀速推进方式进行整个煤柱的开采,达到既开采煤柱又保护地面建筑物的目的。
6.充填开采P57:是利用顶板管理方法实现减少地表变形的开采技术,其实只是利用沙子、碎石或炉渣等材料充填采空区,借以支撑围岩,达到减少沉降的目的。
充填开采的优缺点:优点:(1)充填开采适用于各种条件的三下采煤问题,且对煤矿安全的通风,瓦斯、防灭火、顶板压力与冲击危害问题也有较好的防治作用。
(2)充填开采可最大限度回收三下压煤资源,减少煤炭资源损失。
“三下”采煤技术及其发展煤炭科学研究总院北京开采研究所康永华建筑物、铁路、近水体条件下压煤开采问题普遍存在于矿区内,其开采技术亦渐趋成熟。
而且随着煤炭科学技术水平的不断进步以及煤矿开采技术水平和地质采矿条件的不断变化,“三下”采煤技术也在不断发展提高。
1“三下”压煤的处理原则与途径1.1“三下”压煤的处理原则处理“三下”压煤的总原则是“采、迁、留”统筹考虑。
采是指开采煤柱:迁是指搬迁建筑物、铁路,或处理水体,如疏、堵、排等:留是指留设煤柱不采。
其中采是根本目的,首先应立足于采,只有尽量用开采煤柱的办法才能达到提高矿井资源回收率及实现合理开采的目的。
迁只是一种手段,在当前技术上不可能或经济上不合理的情况下,能够采取迁移办法处理的,可以采取迁移办法处理,同样可达到提高矿井资源回收率及实现合理开采的目的。
当既不能采又不能迁时,应保留煤柱不采,以达到确保矿井安全及建筑物、铁路、水体安全的目的。
1.2“三下”压煤的处理途径1.2.1建筑物、铁路压煤的处理途径1.2.1.1在建筑物、铁路下采煤一般可分为以下几种情况:即不采取任何措施,或只采取简单的开采措旆进行开采:采用一定的开采与加固保护措施进行试采;采前不采取任何措施,采后维修;采后建筑物破坏严重,但可以就地重建。
1.2.1.2搬迁建筑物、铁路后采煤f注意避免二次搬迁)一般可有以下几种做法:即迁到无煤区或煤层露头以外;迁到薄煤区:迁到大断裂带上;迁到深部采区上:迁到已采区上。
1.2.1_3保留煤柱不采一般可分为两种情况:一是完全保护,不允许发生任何移动与变形:二是在允许变形范围内的保护。
如全部按I级变形保护;煤柱边缘部分按I级变形保护以及对于立井井简浅部按I级或II级变形保护;深部完全保护。
1.2.2水体压煤的处理途径1.2.2.1近水体采煤主要有顶水(或带压)开采;疏于或疏降(或降压)开采:顶疏结合开采;处理补给水源后开采等。
1.2.2.2迁移水体后采煤・迁移水体需要一定的条件。
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。
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“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。