建筑物下采煤技术浅析
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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。
大型建筑下厚煤层顶煤放顶开采技术1. 引言1.1 大型建筑下厚煤层顶煤放顶开采技术简介大型建筑下厚煤层顶煤放顶开采技术是一种在大型建筑物下的厚煤层中进行的一种特殊的煤矿开采技术。
这种技术主要是针对地下资源开采与建筑工程相互影响的复杂环境条件,通过对地层结构的详细分析和合理的设计,实现了煤矿开采与建筑施工的有效协调与安全保障。
在大型建筑物下开展煤矿开采,面临着诸多挑战,如地下空间受建筑物荷载影响,煤层顶板容易发生倾斜、塌落等情况,煤矿开采与建筑施工之间相互影响等问题。
通过放顶开采技术可以有效解决这些问题,保障煤矿生产和建筑工程的安全进行。
放顶开采技术的原理和方法主要包括对煤层顶板的支护与加固,煤层开采的合理规划与布局,以及对地下空间的监测与管理。
安全措施与风险防范也是放顶开采技术中不可或缺的重要环节,只有加强施工工艺与关键技术的研究,才能更好地保障放顶开采的安全稳定进行。
2. 正文2.1 大型建筑对地下空间要求大型建筑对地下空间要求是非常严格的。
在进行顶煤放顶开采技术时,需要考虑大型建筑所需的地下空间以及相应的安全要求。
大型建筑的地基工程需要足够的空间来支撑建筑物的重量,因此在进行放顶开采时,需要保证地下空间的稳定性和承载能力。
大型建筑的地下设施可能会受到采煤活动的影响,因此在选择放顶开采技术时,需要考虑地下设施的位置和安全保障措施。
大型建筑可能需要地下通道或基础设施,这也需要在进行放顶开采时进行考虑和合理设计。
2.2 放顶开采技术原理和方法放顶开采技术是一种针对大型建筑下厚煤层顶煤进行开采的方法,其原理和方法主要包括以下几点:放顶开采技术的原理是通过在大型建筑下直接开采顶煤,将顶煤及时清空,减轻地面载荷,降低地表沉降,确保建筑物的安全稳定。
这种方法可以有效避免传统的煤矿开采方式对地表造成的影响,保护建筑结构不受损。
放顶开采技术的方法主要包括直接采煤、顶板控制和支护、沉降预报和监测等。
直接采煤是指在地下利用掘进机械等设备直接开采顶煤,通过控制掘进进度和支护顶板来确保开采过程的安全顺利进行。
大型建筑下厚煤层顶煤放顶开采技术大型建筑下厚煤层顶煤放顶开采技术是指在大型建筑物下面存在着较厚的煤层,为了保证建筑物的安全和稳定,需要进行将顶煤放顶开采的技术。
本文将介绍该技术的原理、方法和应用。
顶煤放顶开采技术的原理是通过充分利用大型建筑物对顶板的约束作用,将厚煤层顶部的顶煤向上放顶,在保证建筑物安全的实现煤层顶板的采空区压力传递和平衡,减小地表沉降,降低地质灾害的风险。
该技术的主要方法包括:1. 探测勘察:通过地质勘察、测量、监测等手段,了解煤层顶煤的结构、厚度、应力等情况,为后续的施工方案制定提供依据。
2. 施工方案设计:根据探测勘察结果,制定合理的开采方案。
包括放顶开切的位置、方式、时间等。
3. 放顶开切:采用适当的机械设备,在煤层顶煤上方进行切割和开采工作,将顶煤放顶,留下足够的支撑煤柱,保证建筑物的安全和稳定。
4. 顶板支护: 在煤层顶部进行顶板支护,采用钢支架、木质支架、石头支架等方式,保证顶板不坍塌,避免煤与顶板之间的剥落。
大型建筑下厚煤层顶煤放顶开采技术的应用主要体现在以下几个方面:1. 城市建设:在城市发展过程中,往往需要在厚煤层下兴建大型建筑物,如高层住宅、商业综合体等。
通过放顶开采技术,可以保障地质灾害的安全,并有效利用煤炭资源。
2. 煤矿复垦:在废弃的煤矿上兴建大型建筑物时,通过将顶煤放顶开采,可以保证建筑物的稳定和安全。
放顶开采还可以减小地质沉降范围,减少环境污染。
3. 煤矿开发:在进行煤矿开发时,若存在大型建筑物,则可以采用放顶开采技术,避免由于开采引起的地质灾害,保证矿井的安全和建筑物的正常运行。
大型建筑下厚煤层顶煤放顶开采技术随着城市发展和工业化进程的加速,大型建筑如高楼大厦、桥梁、地铁等在城市中层出不穷。
这些建筑的施工却会受到地下煤矿资源的制约,因为在大型建筑下部往往存在着厚煤层。
由于传统的采煤方法无法适应这种特殊情况,顶煤放顶开采技术应运而生。
本文将从技术原理、施工流程、安全措施等方面来介绍大型建筑下厚煤层顶煤放顶开采技术。
一、技术原理1. 预处理煤体结构:在进行顶煤放顶前,需要对煤体结构进行充分了解和分析。
首先要明确煤层的厚度、倾角、断层走向等地质构造特征,然后对煤体进行预处理,包括对煤体强度、稳定性进行评估,避免施工过程中出现安全事故。
2. 顶板支护设施:在顶煤放顶开采中,为了保证建筑物施工的安全,需要在煤层的顶部设置支护设施,包括预先安装的支架、吊杆和锚杆等。
这些设施可以有效地支撑住煤层的顶板,减少煤层塌方的风险。
3. 采用非炸破方式:传统的煤矿开采主要采用爆破的方式来破碎煤层,但这种方式在大型建筑下施工时会产生严重的振动和扬尘,对建筑物的安全和环境产生危害。
顶煤放顶开采技术采用非炸破的方式,如机械切割、液压破碎等方法,避免对建筑物的不良影响。
二、施工流程大型建筑下厚煤层顶煤放顶开采的施工流程主要包括以下几个步骤:1. 建立煤层结构模型:首先要通过勘探和测量等手段获取大型建筑下厚煤层的结构参数,建立煤层的三维模型。
这一步是顶煤放顶开采的前提,只有了解了煤层的具体结构,才能有效地施工。
4. 采用非炸破方式开采煤层:在进行顶煤放顶的过程中,需要采用非炸破的方式进行煤层的开采,如机械切割、液压破碎等。
在开采的需要不断地对顶板支护设施进行检查和调整,确保煤层的顶板稳定。
5. 清理煤体碎片:在煤层开采完毕后,需要对开采区域进行清理,将煤体碎片和废渣清除,以确保施工环境的整洁。
6. 检测支护设施和煤层稳定性:在顶煤放顶开采完成后,需要对煤体和支护设施进行全面的检测和评估,以确保煤层和建筑物的安全。
建筑物下采煤–理工大1. 简介建筑物下采煤是一种煤矿开采方法,将煤矿井口设置在建筑物下方,通过建筑物的基础将煤矿采出。
这种采煤方法一般用于城市中心等不适合传统露天采矿或井下采矿的地区。
本文将详细介绍建筑物下采煤的原理、流程和存在的问题。
2. 原理建筑物下采煤的原理是将采煤井口设在建筑物下方,通过在建设建筑物时预留的基础空间中进行煤炭开采。
其主要步骤包括:1.地质勘探:在建筑物建设前,进行地质勘探确定煤层分布、矿床性质等信息,以确定建筑物下方是否适合进行下采煤开采。
2.建设基础:建设建筑物时,在基础设计中预留煤层开采的空间,通常采用钢筋混凝土基础。
3.采煤井口设置:在建筑底板上设置采煤井门,将其与建筑物地下基础连接。
4.采煤过程:通过井口进入地下煤矿,在建筑物下方进行煤炭开采,一般采用爆破和切割机械等方法。
5.采出煤炭:采煤完成后,将煤炭通过井口运输到地上。
3. 流程建筑物下采煤的典型流程如下:1.地质勘探:进行地质勘探,确定煤层分布、品质等信息。
2.建设基础:在建设建筑物的过程中,根据地质勘探结果,设计并建设基础,同时预留煤层开采的空间。
3.井口设置:在建设基础的过程中,设置采煤井门,确保与建筑物地下基础相连接。
4.采煤过程:采煤人员通过井口进入地下煤矿,使用爆破和切割机械等工具进行煤炭开采。
5.煤炭运输:采煤完成后,通过井口将煤炭运输到地面。
4. 问题与挑战建筑物下采煤虽然在城市中心等不适合传统采矿方式的地区具有一定的优势,但也存在一些问题和挑战:1.工地限制:建筑物上方施工活动可能对煤层开采造成干扰,需要合理协调建筑施工与采煤过程。
2.安全风险:建筑物下采煤过程中存在爆破和切割等高风险作业,需要严格的安全措施和管理,以确保工作人员的安全。
3.环境保护:建筑物下采煤过程中会产生煤尘和排泄物等污染物,需要采取有效的环境保护措施,防止对周边环境造成负面影响。
4.采煤效率:由于采煤空间受限,建筑物下采煤的采煤效率可能会受到影响,需要在设计和施工过程中考虑采煤效率的优化。
探究建筑物下采煤技术的研究现状与发展趋势[摘要]随着经济的发展,全国各项事业产业对能源的依赖越来越大,作为使用最为广泛的能源之一,煤炭对国家工业农业以及民众的日常生活产生着重要影响。
煤炭采集技术是利用煤炭能源的基础,目前煤炭采集已经遍地开花,但是根据目前的不完全统计资料显示,我国建筑物下的压煤存量是非常大的,而且随着现代城市经济的发展,各个建筑物的不断建立,建筑物下压煤越来越多。
只有不断加强建筑物下采煤技术的发展和探究,才能紧跟社会对于煤炭能源的发展。
本文就建筑物下采煤技术的研究现状与发展趋势进行探究,希望能为该技术的发展提供参考。
【关键词】建筑下采煤技术;现状研究;发展趋势;充填开采;条带开采;全煤柱开采;协调开采;均厚开采;分层间歇开采采煤技术是一项需要引起相关技术部门和国家能源部门重视的技术,在采煤技术中,建筑物下采煤技术是比较难以掌握的,技术复杂性比较高。
只有不断进行建筑物下采煤技术的提升,才能够加强煤炭工业的进步,进而发展我国的工业,为经济腾飞做出贡献。
一、建筑物下采煤技术概述由于需要进行采探的煤层质量、煤矿周边的自然条件以及采煤要用到的机械的不同,在进行采煤的时候各种采矿工程的顺序以及应用工艺也各个不同,所以采煤技术的种类繁多。
在采煤工作面内,相关的技术人员和采矿工作人员按照该煤矿的相关的情况、按照科学的采矿工艺和一定的顺序进行的工作,就被称之为采煤工艺。
其中,大多数煤矿床呈层状赋存,煤矿的分布范围非常广泛,同时存在储量大的特点,再加上煤炭的质量较脆弱,容易受到损坏,同时在进行开采的过程中会存在隐藏的水、火、瓦斯等灾害威胁,所以一定要加强采煤技术的开发和应用。
建筑物下的采煤技术除了具备上述的危险性之外,难度较之一般的采煤技术更加复杂。
建筑物下采煤指的是在保障建筑物能够正常使用的前提下,采用专门的技术以及相应的安全措施来进行建筑物下煤层的开采工作。
建筑物下采煤、铁路下采煤和水体下采煤被合称为三下采煤,为了保证开采影响范围内的建筑物和铁路不受采煤工程的影响而遭到破坏、保证开采范围内的水体不致大量涌入井下而发生突水事故,在三下采煤时需要注意的事项较多,比如地下开采引起的岩层和地表移动规律;如何减少开采对保护对象的有害影响;如何加固和修复被破坏的保护对象;如何减少水体对开采的影响等等。
“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。