“采—注—采”三步法原理.doc

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1、“采—注—采”三步法原理吸收条带开采和充填开采岩层移动和地表沉陷控制技术的优点，充分利用覆岩结构对岩层移动的控制作用，布置条带式工作面跳跃式开采，注浆充填和加固采空区破裂岩体恢复承载能力，应用荷载置换原理，实现对上覆岩层的控制；据此提出“小条带开采—注浆充填固结采空区—剩余条带开采”三步法开采新方法，进行岩层移动和地表沉陷控制，以解决大面积开采地表沉陷控制和提高煤炭回采率的矛盾问题。其基本内涵是:将开采区布置成类似于条带开采式的宽、窄条带相间的工作面，窄条带工作面宽度应控制在上覆基岩厚度的1∕4～1∕6左右，并控制面积采出率不超过35﹪；宽条带工作面宽度应控制在基岩厚度的1∕

2、3～1∕5左右。第一步：首先开采窄条带工作面。留煤柱(宽条带)控制覆岩移动，采后覆岩破坏形成自然平衡拱式平衡体系，地表沉陷与变形微乎其微。第二步：注浆充填与固结窄条带采空区垮落、断裂带破裂岩体。注浆材料可选用成本较低的粉煤灰—高水材料(水泥)或砂—高水材料(水泥)复合浆液，将采空区及其上覆破裂岩体固结为一个整体形成复合固结体，恢复其承载能力。第三步：开采剩余的宽条带煤柱。为保证固结破裂岩体支撑带的稳定性和减轻注浆、冒矸对煤炭质量的影响，便于掘进上、下顺槽及保证其稳定性，在宽条带开采时，两侧各应留一宽5m左右的小条形隔离煤柱。利用恢复了承载能力的复合固结岩体条带支撑上覆岩层，实

3、现荷载转移，形成以小煤柱包裹的复合固结岩体条带支撑、老顶砌体梁和上部完整岩层为主要结构的覆岩移动与稳定体系，地表将形成类似于条带开采的大面积平缓下沉状态，达到降低地表沉陷量、减小地表变形值的目的。初步预计采用这种方法控制地表沉陷，最终可将地表下沉率控制在25%左右，最终的工作面面积采出率达到80%～90%，接近常规的大面积长壁工作面的采出率。在目前的开采技术条件下，采用“采—注—采”三步法开采既可以实现对上覆岩层和地表塌陷的有效控制，又可大幅度提高煤炭资源的采出率；各单个工作面的开采工艺可采用常规方法，采空区注浆加固工艺控制简单。因此，应用此方法进行地表沉陷控制在目前技术条件

4、下是可行的，对于解决建筑群下不搬迁采煤和采煤塌陷区沉降量过大导致的环境破环问题，实现矿区资源开采和环境保护的统一，极具实用价值和应用前景。