建筑物下采煤技术ppt课件.ppt

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1、3-3建筑物下采煤技术建筑物下采煤目前主要采用两种措施:采取井下技术措施减小建筑物所受变形。采取井上技术措施增大建筑物抗变形能力一、减小地表移动变形的技术部分开采充填开采协调开采（一）、部分开采条带开采房柱开采条带开采煤层划分为若干条带，各条带相间开采，采出条带采出后，由保留条带支撑上覆岩层重量。条带采煤法能够有效地减少地表变形，减少地表下沉量可达8090%主要缺点是采出率低，采出率30～60%，巷道掘进多，工作面效率低ba1、条带划分的类型以条带面推进方向走向条带搬家少稳定性差倾斜条带搬家多稳定性好ba2、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

2、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；条带采煤法开采的理想地质条件：煤层埋深小于400500m，单一薄及中厚煤层，厚度比较稳定，顶底板岩层和煤层较硬。3、条带开采的岩层移动和变形特点ABAbovegob:subsidencedecreasegraduallyfromgobtosurfaceAbovepillar:subsidenceincreasefromdowntoupPartialMiningStressDistributionSurfacesubsidencemechanismofpartialmi

3、ningisdifferentfromthethelongwallmining(wholeminingwithoutbigpillars)Inpartialmining,thesurfacesubsidenceismainlycausedbypillarsandstratacompression主控参数：采出条带宽度b保留条带宽度a采出率C4、条带尺寸设计采出率CC一般为4060%ba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。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

4、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充填条带垮落条带条带煤柱强度稳定性评价方法煤柱稳定性评价方法可归纳为两类：一是极限强度理论；另一是渐进破坏理论。极限强度理论的煤柱稳定判别条件为：选择“辅助面积法”求取煤柱载荷；按比涅乌斯基公式求取煤柱强度。（2）条带煤柱强度确定方法由实验室较小尺寸试样获得的煤块单轴抗压强度，通过下式来计算立方体煤柱的原位强度：式中σm——立方体煤柱的原位

5、强度，MPa;σc——实验室试样的平均单轴抗压强度，MPa；D——实验室圆柱体试样的直径或立方体试样的边长，m。考虑煤柱形状的影响，各国学者提出多个煤柱强度的估算公式，目前应用较多且实用性更强的为比涅乌斯基（Bieniawski）公式，其具体计算公式为：式中σp——煤柱实际强度，MPa；σm——立方体煤柱强度，MPa；Wp——条带煤柱宽度，m;n——当Wp/h＞5时，n=1.4;当Wp/h＜5时，n=1。渐进破坏理论认为：煤体变形破坏是一个复杂而渐近的过程。对应煤体变形破坏过程的三个阶段，可将煤柱变形破坏分成三个区，即松弛区、塑性区及弹性区。渐进破坏理论的煤柱稳定判

6、别条件为：选择威尔逊公式计算煤柱屈服区宽度。威尔逊（Willson）煤柱屈服区宽度简化公式，即：x0=0.00492hH式中x0——煤柱屈服区宽度，m；h——煤层采高，m；H——煤层采深，m。5、条带开采沉陷预计方法概率积分法数值模拟法实测纠偏法地表下沉预计6、条带开采注意的问题上行开采顺序有利于保留条带基本不再受重复采动影响。当煤层间距较小时上下煤层或上下分层的煤柱要对齐。保留条带中尽量不开掘巷道或少开掘巷道不得随意扩大采出条带宽度和缩小保留条带宽度。回采巷道采用锚杆支护能起到加固保留条带的作用。探测结果对二二采区第3留设条带煤柱稳定性进行掘巷工程探测结果表明，采

7、空区冒落充填密实，煤柱处于三向采状态，煤柱无明显滑移和抽冒现象。煤体松驰区宽度约为2.0m左右，与钻孔深基点观测结果一致，煤体屈服区宽度在回采结束2.5年后未继续发展。图6.32#测线的动态下沉曲线图1#测线的动态下沉曲线图房柱开采房柱开采适用条件●煤层埋藏深度一般不宜超过300m～500m；●煤层厚度0.8～4.0m的非近距煤层；●顶板要求坚固密实，掘进巷道可采用非循环锚杆支护的顶板最为理想；●煤层倾角10以下，最好为近水平煤层；●底板较平整，不太软，且顶板无淋水；●低瓦斯煤层，且不易自然发火；●煤层硬度：中硬及硬煤层，无坚硬的夹矸或较多的黄铁矿球。房柱开采