建筑物下采煤02-4条带采煤法.ppt

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1、第四节条带式采煤法条带采煤法开采的一般条件煤层埋深一般小于500m采厚一般在2m左右，个别达到4~8m,目前已放顶煤采出率一般在4060%地表下沉系数一般小于0.1，个别达到0.16我国目前已从单一煤层开采发展到煤层群从薄及中厚煤层开采发展到放顶煤条带开采一、条带采煤法的适用条件地面为密集建筑群、结构复杂的或纪念性的建筑物；难搬迁的村庄；铁路桥梁、隧道或铁路干线下；水体下的煤层及受岩溶承压水威胁的上方煤层；地面排水困难。条带采煤法开采的理想地质条件：煤层埋深小于400500m，单一煤层，厚度比较稳定，顶底板岩层和煤层较硬二、条带划分的类型以条带面推进方向走向条带搬家少稳定性差倾斜条

2、带搬家多稳定性好以采空区处理方法充填条带减少变形下沉增加稳定性垮落条带ba三、条带开采的岩层移动和变形特点工作面矿压显现特点断裂带高度降低，工作面基本顶来压现象减弱或消失，对底板破坏减弱，巷道矿压显现不明显地表移动和变形特点地表下沉系数小η随采出率降低而减小，C在50%左右时，η一般在0.15以下。地表下沉的组成：保留条带压入底板保留条带自身被压缩保留条带上方的岩柱被压缩主要影响角小，主要影响半径大rtg矿全采条带蛟河矿1.91.5阜新平安矿2.011.26峰峰一矿2.01.451.57鹤壁九矿3.21.061.22地表移动和变形特点地表移动和变形特点水平移动系数随采深增加变小b条

3、=(1.29-0.0026H)b全地表移动期短T条(0.40.5)T全采地表多次下沉受相邻条带或邻近煤层条带开采影响长壁开采无此影响主控参数：采出条带宽度b保留条带宽度a采出率C四、条带尺寸设计1、采出率CC一般为4060%ba正规条带采煤法地表下沉系数与采出率的关系采出率（%）坚硬覆岩中硬覆岩软弱覆岩700.140.170.210.270.270.33600.090.110.130.170.170.21500.050.060.080.100.100.12400.0260.0320.030.050.050.06300.0110.0140.0160.0220

4、.0220.026地表要避免出现波浪形下沉盆地采宽等于或大于三分之一埋深时，地表就要出现波浪形的下沉盆地。2、采出条带宽度bb应等于或小于（1/101/4）H我国已有的采出条带宽度多在1050m采出条带宽度b取决于保留条带的宽度和采出率baC=Constant，ba当采出率恒定时，采出煤柱宽度增加时，保留条带宽度也增加，煤柱稳定性也增加。采出条带宽度b取决于保留条带的宽度和采出率3、保留条带宽度a（1)稳定性要求宽高比要求ah充填条带垮落条带（2)强度要求单向受力状态的计算所受的垂直应力≤[]γHahH[σ]的确定σm—立方体试块单向抗压强度，MPaA、B—系数美国A=0.7

5、78,B=0.222南非A=0.64,B=0.36h—保留条带高度，m；w(a)—保留条带度度，m。保留条带的强度随试样宽度变化单向应力状态的强度要求保留条带能够承受的极限载荷A．H．Ｗilson两区约束理论假设周边是塑性区，中部是柱核区，受塑性区约束，柱核区处于三向应力状态，强度有一定程度提高三向应力状态的强度要求保留条带能够承受的极限载荷柱核区的强度：=0+3tg0—单向抗压强度3—煤柱上的侧向压力；tg—三向应力系数τσσ1σ30σ1+σ322θC=0+3tg当取36时，tg4。则=0+43保留条带能够承受的极限载荷设煤柱稳定的极限：柱核区平均应力

6、达到4H塑性区宽度X04.9210-3Hh,m保留条带塑性区宽度b—煤柱周边的抗压强度，取0.007MPaK—应力集中系数，取4h—煤层厚度或采高，mH—采深，mP极限=4H（a-4.92Hh10-3）X04.9210-3Hh,m保留条带能够承受的极限载荷保留条带应满足①和②①保留条带中部应保证有一个弹性区存在②能够承受的极限强度（载荷）要大于实际承受的载荷a2Xo+B(m）B(1～2)h保留条带三向应力状态下的强度要求保留条带实际承受的载荷实测：距煤壁0.3H的水平距离处，上覆岩层的载荷就能完全被采空区冒落的矸石支撑保留条带仅承受一部分采出条带上方的岩层重量,其余部

7、分由采出条带采空区的矸石支撑aaabbHH0.3H0.3H0.3H保留条带实际承受的载荷保留条带实际承受的载荷P实际=(a+0.3H)H采空区实际承受的载荷P实际=(b-0.3H)HaabHH0.3H0.3H保留条带实际承受的载荷这意味着采出条带宽度大于0.6H时，地表将达到最大下沉值，这是与条带采煤法开采的目的是相背的。b0.6H时保留条带实际承受的载荷分为三部分aabHHb/2b0.6H时保留条带实际承