《建筑物下开采》PPT课件

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1、建筑物下开采在建筑物下及村庄下采煤，建筑物所受的破坏不仅受开采引起的地表移动和变形的影响，而且与建筑物本身的形状、尺寸及结构类型有关。因此，在建筑物及村庄下采煤，除需设法减少地表移动和变形对建筑物的影响外，还要注意建筑物本身的设计和加固措施。一、地表移动和变形对建筑物的影响（一）、下沉处于地表均匀下沉的建筑物，在工作面推进过程中，要先后受到暂时的拉伸变形和压缩变形的影响。只要建筑物能承受在回采过程中的地表变形的作用，则处于地表均匀下沉区德建筑物受到的危害不打。若地表均匀下沉值较大，将会造成坑洼积水，特别是当下沉后的地表标高低于地下潜水位时，建

2、筑物长期泡在水中，不仅影响建筑物的正常使用，而且影响建筑物本身的强度。（二）、倾斜地表倾斜会使建筑物产生倾斜、重心偏移。当倾斜较大时，建筑物重心的投影会转移到基础底面以外，可能造成建筑物倒塌。（三）、水平变形水平变形对建筑物影响较大。水平变形通过建筑物基础的地面和侧面，使基础受到土壤的摩擦力、粘着力和被动土压力的作用，在建筑物上产生附加的水平拉伸或者压缩应力。建筑物越长，其受到的附加水平应力越大。（四）、曲率地表曲率有正（凸）曲率和（凹）曲率两种。在正曲率的影响下，建筑物基础的两端处于“悬空”状态，建筑物成为中部有支点的双悬臂梁【见右图上】。

3、在负曲率的影响下，建筑物基础成为两端的简之梁【见右图下]。当曲率引起的附加应力超过其结构的承载能力时，建筑物会受到破坏，正曲率产生倒八字形断裂，负曲率产生正八字形断裂。曲率一般对底面积小的建筑物影响很小，对长度达的建筑物影响较大。二、地表移动和变形与建筑物的变形和破坏的关系（一）地表移动和变形与建筑物的变形的关系建筑物的变形是由于地表变形的传递给基础引起的。在采动过程中地表产生的下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形都会影响到建筑物。（二）地表移动和变形与建筑物破坏的关系地表移动和变形与建筑物破坏的关系取决于地表变形值大小和建筑物本身抵抗变形能

4、力。评定建筑物破坏程度和危险程度状况应以使用安全和结构破坏为依据。对于同一栋建筑物，由于用途不同，衡量其危险程度的标准则不同。用倾斜、曲率和水平变形值来确定长度（或变形缝区段）小于20米的砖石结构建筑物的破坏等级（保护等级）。三、建筑物下和村庄下采煤的开采措施（一）减小地表最大下沉值地表变形的大小与地表最大下沉值有关，减少地表最大下沉值是减小变形的主要措施。减小地表最大下沉值的主要方法有：（1）：充填开采采用水砂充填或风力充填采煤法，其下沉系数比长壁跨落法要大大的减少。（2）：部分开采部分开采主要有条带式采煤法和房式采煤法。这两种采煤法的地表

5、下沉系数较长壁跨落采煤法的地表下沉系数小得多。该方法靠留设尺寸足够的煤柱，以支撑上覆岩层的载荷，控制岩层与地表移动。部分开采的主要缺点是增加煤炭损失,开采厚煤层时煤炭损失更多。（3）分层开采对于缓缓斜及倾斜厚煤层，采用倾斜分层采煤法，分层分采方案，可以减少地表一次下沉对地表建筑物的影响。分层开采要控制每一分层的开采厚度，使其在开采时所造成的地表变形不超过允许地表变形值。（二）消除或减少开采影响的叠加（1）完全开采在采空区内，残留煤柱对地表产生不利影响。煤柱上方的地表变形，是煤柱两侧采空区引起的地表变形叠加。如下图，观度为AB的煤柱，在其他上方

6、地表水平变形，可以看成是A点左侧采空区引起的地表水平变形与B点右侧采空区引起的地表变形的叠加。（2）顺序开采对于煤层群或厚煤层倾斜分层采煤法，要求按一层一层或一分层一分层的顺序进行开采，待第一分层开采对地表的影响（或大部分）消失后再开采第二层煤层或第二分层。（3）合理地布置各煤层或各分层的开采边界地下开采对地表的有害影响，主要在开采边界附近的地表，对于煤层群或厚煤层分层开采时，合理地确定各煤层或各分层开采边界的位置，可以减少开采边界上方地表变形的叠加。（4）正确的安排工作面推进方向对于双翼采区，如上（下）山布置采区中央，上（下）山煤柱会使其上

7、方地表变形加剧。为此，可采用跨上（下）山的推进方式，使工作面连续推进，取消山（下）山煤柱，避免地表变形的叠加，双面采区，有时可以考虑采用反向对称开采，在建筑物中央的下方布置开切眼，向采空区两翼同时开采，随工作面向两翼推进，建筑物处在盆地位置的中央位置。三、协调开采协调开采就是当整个煤层或厚煤层数个分层同时开采时，控制各煤层或各分层工作面之间的错距，使地表拉伸变形与压缩变形互相抵消，以达到减小地表水平变形的目的。（四）消除开采边界的影响当采用长壁采煤法时，要确定工作面长度与工作面推进长度，尽量使建筑物位于开采后的地表均匀下沉区，这时工作面长度（

8、或工作面推进长度）D应按下式进行计算。式中H----------开采深度a------------充分采动角b-------------校正值，一般取十分之一的开采