吕家坨矿井村庄下采煤方案过程研究

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1、吕家坨矿井村庄下采煤方案过程研究摘要木文研究了地下煤层开采与地表移动和变形的关系，分析了地表移动和变形对地面建筑物的影响。根据吕家坨矿的地质、采矿条件，对各种可行的采煤方法进行了分析。详细叙述了村庄下采煤对我国能源开采的重要意义。关键词：村庄下采煤，地表移动和变形，条带开采Keywords:coalminingunderthevillage,themoveanddistortionofearth'ssurface,stripminingmethod1概述1.1研究意义煤炭是我国的主要能源，随着国民经济稳步地向前发展，对煤炭的需求量必然H益增大。为了满足国家H益发展的需要，煤炭工业不

2、仅要建设新的大型现代化矿井以增加煤炭产量，而且述要充分进行老矿井挖潜，最大限度地解放“三下”（建筑物下、水体下、铁路下）压煤量，增加可采储量，延长矿井服务年限，经济合理地捉高煤炭资源回收率。在我国的煤矿屮“建筑物下、水体下、铁路下”压煤情况比较严重，其中主要是建筑物下压煤。建筑物下压煤又以村庄下压煤所山的数量最大，其次就是工业场地以及公用和民用建筑物下压煤。尽管采出建筑物下的煤冇很多困难，但是对资源的冇效利用、对经济的可持续发展等都是十分冇利的。因此解决建筑物下采煤问题，不论是从理论上、技术上，述是经济上，对发展煤炭科技及煤矿生产都冇重要意义。1.2村庄下开采研究的国内外现状在上个

3、世纪60年代初期我国开始了对建筑物下采煤的研究。1962年本溪彩屯矿开始在矿区医院住院部大楼下采煤，尽管这坐楼房在重复采动影响下遭到严重的破坏但经维修和三次加固后至今仍在使用。从1964年到1967年，通过采用密实水砂充填和对厂房基础采用联系梁加固等措施，在抚顺车辆修理厂工业厂房下，成功地完成了采出总厚度达20m的特厚煤层的试验开采工作。上世纪60年代后期，峰峰矿务局五矿和鹤壁矿务局六矿以及枣庄矿务局对建筑物采用重点加固、一般维修方法开采市镇建筑群下压煤，都获得较好的效果。从1973年到1977年，蛟河煤矿也成功的应用条带法开采了奶子山镇建筑群下压煤。我国于1978年首次开展了新建

4、抗变形建筑的研究。由于采用水平滑动层、钢筋混凝土柱等新的建筑措施，使得建于采动区上的资江煤矿俱乐部，在采动后建筑物始终正常使用，基本上未发生损坏。阳泉矿务局于1983年开展了新建抗变形农村住宅的采煤试验工作。在所建设的七栋试验房中，有六栋房的地表变形己达到了可使一般建筑物遭受IV级破坏的数值，但因采用了合理的加固措施，这六栋房屋均能安全使用，达到了预期目的。国外已有很多国家进行了建筑物卜•采煤研究，就目前而言，波兰在建筑物下采煤技术方面是处于世界领先地位的。开采规模大是波兰城镇及建筑物下采煤的特点Z-O到目前为止，波兰已开展城镇卜•采煤的现代化城镇有6〜7个，几乎全国煤矿全都涉及城

5、镇及工业建筑物卜•采煤。卡托维兹市、贝托姆等，这些城镇既有百年以上的老建筑物，也有近年新建的十多层高大建筑物，既有地面各类房屋，又有地下齐类管网（上下水，煤气，瓦斯，热力，电力等）。工业建筑物下采煤的有钢铁厂，重型机械制造厂，焦化厂，水泥厂及小型发电厂等。由于在波兰，城镇下采煤大部分都是采用水砂充填方法开采，仅在开采薄煤层及中厚煤层时部分采用冒顶方法，浅部开采时采用条带式开采，因此，安全可靠性大也是波兰城镇卜•采煤的特点2—。工业生产和交通运输一般不受工业建筑物下采煤的影响，如兹柯达重型机械制造厂下采煤，时间长达20年，累计采厚达20im地表下沉2.71m,但工厂生产从未受影响。经

6、济效益十分显著是波兰城镇下采煤的另一个特点。包括建筑物加固（新建时加固造价增加5〜20%）,维修及迁建三部分，增加的城镇下采煤费用一般仅占吨煤生产成本的2〜4%,可以说经济效益还是十分显著的。国家把城下采煤视为重大的战略问题，十分重视，这是波兰城镇及建筑物下采煤的第四个特点。国家通过制订采矿法，城镇下采煤得到了国家法律的保障，任何部门、行业和国民都必须遵照执行。在国际上，另一个在建筑物下采煤技术比较领先的国家是德国。在德国，建筑物下采煤冇法口J依，冇相应的规程、规范可循。在一般情况下，他们保护建筑物的方法为采后维修，很少采用采前加固的方法，在地质采矿条件十分不利吋，大都采取充填法开

7、采或限厚开采措施。英国也非常重视建筑物下采煤。英国国会于1950年和1957年，先后两次专门讨论了“三下”采煤问题，并作岀决定，除了对井筒和绞车房留设保护煤柱外，其它建筑物压煤均应开采。其它国家，如保加利亚、捷克斯洛伐克和法国等，也都进行过建筑物下采煤工作的研究。1.2.1发展我国村庄下开采技术的意义我国“三下”压煤储量较大，据不完全统计，目前我国统配煤矿“三下”压煤总量为137.9亿t,其中建筑物下压煤量为87.6亿t,占整个压煤量的63.5%。建筑物下压煤又以村庄