建筑群下松散顶板条带式开采方法研究与实践

《建筑群下松散顶板条带式开采方法研究与实践》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、建筑群下松散顶板条带式开采方法的研究与实践摘要：随着我国经济的快速发展和煤炭资源的不断开发，建筑物下压煤开采的题已经成为我国许多煤矿企业面临的突出问题。本文结合大兴煤矿建筑群下五采区的实际地质条件和采煤方法，就松散层下煤层条带式开采进行了试验研究，得出了相应开采方案，对更好地利用条带式开采技术解放“三下”压煤，提高煤炭资源回收率、预防或减轻采动损害、保护地表建筑物和矿区生态环境具有重要的理论和实际意义。关键词：建筑群采煤方法三下采煤松散顶板引言建筑物下采煤的问题存在已久,其实质是有特殊安全要求的采煤与建筑物有效保护的问题,涉及安全条件允

2、许和经济上能够承受两个方面。世界上主要采煤国家,如德、英国、前苏联和波兰等国在建筑物下采煤方面都积累了丰富的经验。德国早在十九世纪末，就开始进行建筑物下采煤的研究工作，采取充填条带采煤方法成功地在埃森、帕哈姆、霍姆贝格等城市下方采煤。英国最初采用的主要措施是风力充填。由于开采缓倾斜煤层的充填效果不理想，地表下沉量达采厚的50％左右，吨煤成本还增加15％，故未能得到推广使用．以后英国较多的采用条带式采煤法开采城市、工厂和密集的建筑群下压煤，取得了较好的效果，大大减轻了建筑物受采动损害的程度。前苏联是世界主要产煤国之一，建筑物下压煤问题亦十

3、分严重，据文献记载，前苏联在岩层和地表移动研究工作基础上，于1938年首先在顿巴斯矿区进行建筑物下采煤，至今已有近70年的历史，采用的采煤措施一般为：合理布置工作面、协调开采、条带开采等。我国煤炭储量居世界前列，大小煤田遍布于全国各地。各矿区都程度不同地存在着建筑物下采煤的问题,在煤田上方有数量众多的村庄、工厂和城镇。据1977年95个局矿的不完全统计，在现有井田范围内，建筑物]三压煤量达数十亿吨。建筑物下压煤不仅严重影响煤矿的生产和发展，而且造成国家资源的严重浪费。1.某矿简介1.1地理位置某矿位于铁法煤田西南部，地处辽宁省北部调兵山

4、市区境内辽河北畔，东距铁岭市30km，南至沈阳市100km，设计年产量为150万吨/年，井田境界范围上界为－200m标高,深部到F18号断层和－800m标高。南界为－27000纬线,北到－22000纬线，平均走向长5公里,倾向长2.35公里,面积为11.75平方公里。1.2地质及建筑群基本条件井田范围内断层多，落差在2．5m以上的断层多达289条／km2，地质构造复杂；表土层特别厚，达到130m；围岩属“难控”围岩，煤层较软，普氏系数f

5、有硅灰石厂、采石厂等企业，各种建筑物压煤非常严重(总建筑物压煤约8542．8万吨。其中可采储量为6584.8万吨)，建筑物压煤约占井田地质储量的56％。为了改变这种情况，本着即要保护地表建筑物，又不大幅度提高生产成本的原则。改变某矿建筑物压煤长壁开采方法为条带开采。1.2.1煤层及顶板条件某矿北一采区主采煤层有煤3、煤4，这两层煤位于石炭系上统赵各庄组，煤4平均厚度4．8米，煤3平均厚度4．0米，两个煤层间距27米，第四系松散冲积层厚度220米左右。煤层赋存深度500至650米，地层走向NW50o至NE50o倾向SW-SE，地层倾角5o

6、至35o，平均18o。直接顶厚4．0米，灰色条带状粉砂岩，一般为薄层状，水平层理，沿层面有大量植物叶片化石。老顶厚11．0米，灰白色粗砂岩，厚层状，泥质孔隙式胶结，局部钙质胶结，略显水平层理。直接底厚3．0米，灰色细砂岩，中厚层状，坚硬，含大量植物根部化石。老底厚9．1米，灰色粉砂岩，中厚层状，水平层理，沿层面可见大量植物碎屑化石。1.3条带开采理论条带开采法是一种保护地面建筑物的有效开采措施能减少围岩移动降低地面沉陷条带开采如果开采尺寸适当地表不会出现波浪形下沉盆地而是出现单一平缓的下沉盆地其它的变形分布规律与正规工作面回采类似实测表

7、明在一定深度的界限内下沉盆地是平缓的通过力学分析证明当采宽小于1/3倍采深时地表不会出现波浪下沉盆地正规条带开采引起的地表移动与变形值很小其地表移动和变形预测参数也很小。条带开采的适用是有一定条件的，一般有以下几个条件：(1)地面建筑物十分密集、结构复杂的建筑物、有纪念性建筑物、铁路隧道等，它们由于技术和经济上的原因不适于采取建筑物加固或充填措施；(2)地面排水困难；(3)煤层埋深大于400m；(4)煤层层数少，厚度比较稳定，断层少；(5)邻近采区的开采不至于破坏煤柱的稳定性。2.某矿地表建筑物变形特点与地表变形的关系及相应的保护措施2

8、.1某矿地表建筑物变形与地表变形的关系2.2.1下沉和倾斜某矿通过对在砖木结构的单层公用建筑物下试采的观测资料分析得出，—房屋基础的下沉值m和倾斜值(mm/m)；，—地表的下沉值(m)和倾斜值(mm/m)；