3-8_铁路下采煤ppt课件

1、一、一、 概述概述二、开采沉陷对线路的影响二、开采沉陷对线路的影响三、铁路下采煤的技术措施三、铁路下采煤的技术措施四、铁路下采煤的工程实例四、铁路下采煤的工程实例3-8 铁路下采煤铁路下采煤一、一、 概述概述1、铁路下采煤的含义、铁路下采煤的含义主要指线路下采煤桥梁、隧道和车站与普主要指线路下采煤桥梁、隧道和车站与普通建筑物相同）通建筑物相同）保证铁路列车和线路安全运行的条件下开采保证铁路列车和线路安全运行的条件下开采铁路下压煤多铁路下压煤多 19亿亿t京山线地面宽京山线地面宽12m，保护的宽度为，保护的宽度为20m，井，井下煤柱宽下煤柱宽800900m.连续型地表移动连续型地表移动 路基的移

2、动和变形与地表是一致的路基的移动和变形与地表是一致的 非连续型地表移动非连续型地表移动 地表产生急剧下沉、开裂，甚至突然塌地表产生急剧下沉、开裂，甚至突然塌陷陷采深与采厚之比达到一定值后，地表移动和采深与采厚之比达到一定值后，地表移动和变形是连续型的，在一定的地表下沉速度下，变形是连续型的，在一定的地表下沉速度下，可以通过及时维修来保证行车安全。可以通过及时维修来保证行车安全。铁路下采煤的依据铁路下采煤的依据铁路下采煤的特点铁路下采煤的特点列车重量大，速度快、线路技术标准要求列车重量大，速度快、线路技术标准要求严格严格国家铁路干线是国民经济的动脉，安全上国家铁路干线是国民经济的动脉，安全上比一

3、般建筑物要求高比一般建筑物要求高 铁路线路的移动和变形较为复杂铁路线路的移动和变形较为复杂 线路可以通过维修消除移动和变形线路可以通过维修消除移动和变形 铁路的分级铁路的分级干线干线大动脉、运量大、速度快、技术标准要求高，大动脉、运量大、速度快、技术标准要求高，车辆密度大、间歇时间短，开采困难。车辆密度大、间歇时间短，开采困难。京沪、京山、京广京沪、京山、京广支线支线支脉、运量小、速度慢、技术标准要求低、间支脉、运量小、速度慢、技术标准要求低、间歇时间长，较容易开采。歇时间长，较容易开采。徐沛徐沛矿区专用线矿区专用线 只为矿区服务，多数仅运煤，只为矿区服务，多数仅运煤，技术标准低，容易开采。技

4、术标准低，容易开采。铁路等级和保护等级铁路等级和保护等级 保护等级保护等级铁路等级铁路等级围护带宽度围护带宽度m）国家一级国家一级20国家二级国家二级15国家三级国家三级10工矿企业专用工矿企业专用（一、二和三级）（一、二和三级）5我国铁路下开采的情况我国铁路下开采的情况主要在矿区专用线或支线下开采主要在矿区专用线或支线下开采 峰 峰 、 鹤 岗 、 北 票 、 阜 新 、峰 峰 、 鹤 岗 、 北 票 、 阜 新 、 平顶山、开滦、枣庄平顶山、开滦、枣庄也有一也有一 、 二和二和 三级铁路三级铁路一级一级 沈丹线沈阳彩屯）沈丹线沈阳彩屯）二级二级 林囗密山线鸡西麻山、滴道）林囗密山线鸡西麻山

5、、滴道）三级三级 大张线准南、李一薛枣线、马磁线大张线准南、李一薛枣线、马磁线 二、二、 开采沉陷对线路的影响开采沉陷对线路的影响 连续的、平缓的、渐变的地表下沉和移动是连续的、平缓的、渐变的地表下沉和移动是铁路下安全采煤的先决条件。铁路下安全采煤的先决条件。铁路下采煤不容许出现非连续型的、突然的铁路下采煤不容许出现非连续型的、突然的和局部的地表塌陷。和局部的地表塌陷。 地表移动和变形的影响地表移动和变形的影响p3-14312铁路线路由钢轨、轨枕、道床、路基、联结件铁路线路由钢轨、轨枕、道床、路基、联结件及道岔等组成及道岔等组成道床和路基是柔性的，一般能适应地表变形道床和路基是柔性的，一般能适

6、应地表变形连续型地表移动和变形对线路的影响连续型地表移动和变形对线路的影响倾斜倾斜 改变了线路的坡度改变了线路的坡度上坡上坡增加阻力，使牵引力不增加阻力，使牵引力不足。足。下坡下坡使制动力不足。使制动力不足。横向倾斜横向倾斜 使列车重心偏移使列车重心偏移x连续型地表移动和变形对线路的影响连续型地表移动和变形对线路的影响曲率曲率改变了线路的竖曲线半径改变了线路的竖曲线半径x水平移动和变形水平移动和变形 横向横向 使直线段弯曲，弯曲段半径增大使直线段弯曲，弯曲段半径增大或缩小或缩小 纵向纵向 使线路拉伸或压缩使线路拉伸或压缩连续型地表移动和变形对线路的影响连续型地表移动和变形对线路的影响拉伸使轨缝

7、增大，可能拉断鱼拉伸使轨缝增大，可能拉断鱼尾板或切断联结螺栓；压缩使尾板或切断联结螺栓；压缩使轨缝缩小或闭合，使钢轨接头轨缝缩小或闭合，使钢轨接头处或钢轨产生附加应力。处或钢轨产生附加应力。 线路的方向与采煤工作面推进方向一致线路的方向与采煤工作面推进方向一致线路的方向与采煤工作面推进方向一致，横向水平线路的方向与采煤工作面推进方向一致，横向水平移动较小移动较小 xp3-14312线路的方向与采煤工作面推进方向正交线路的方向与采煤工作面推进方向正交横向水平移动总是指向采煤工作面横向水平移动总是指向采煤工作面 线路与采煤工作面推进方向斜交线路与采煤工作面推进方向斜交 213线路将由直线形变为线路

8、将由直线形变为S S形形三、三、 铁路下采煤的技术措施铁路下采煤的技术措施（一）、铁路下开采的技术措施（一）、铁路下开采的技术措施1 1、满足一定的采深与采厚比、满足一定的采深与采厚比 （H/MH/M） 长壁垮落法开采铁路压煤时采深与采厚比长壁垮落法开采铁路压煤时采深与采厚比H/MH/M的规定的规定 铁路等级铁路等级进行开采进行开采H/M）薄及中厚煤层薄及中厚煤层厚煤层或煤层群厚煤层或煤层群国铁一级国铁一级 国铁二级国铁二级 国铁三级国铁三级6080工矿企业专用线工矿企业专用线4060注：对于薄及中厚煤层指单层采厚，对于厚煤层或煤层群注：对于薄及中厚煤层指单层采厚，对于厚煤层或煤层群指分层采厚

9、。指分层采厚。长壁垮落法开采铁路压煤时采深与采厚比长壁垮落法开采铁路压煤时采深与采厚比H/MH/M的规定的规定铁路等级铁路等级进行试采进行试采H/M）薄及中厚煤层薄及中厚煤层厚煤层或煤层群厚煤层或煤层群国铁一级国铁一级150200国铁二级国铁二级100150国铁三级国铁三级40，6060，80工矿企业专用线工矿企业专用线20，4040，60注：对于薄及中厚煤层指单层采厚，对于厚煤层或煤层群注：对于薄及中厚煤层指单层采厚，对于厚煤层或煤层群指分层采厚。指分层采厚。 2、防止地表突然下沉或塌陷、防止地表突然下沉或塌陷地面可能突然塌陷的条件地面可能突然塌陷的条件 浅部的近水平、缓斜或中倾斜煤层；浅部

10、的近水平、缓斜或中倾斜煤层；顶板坚硬、煤层露头附近的急倾斜煤层；顶板坚硬、煤层露头附近的急倾斜煤层；浅部有采空区积水、岩溶和充水裂隙带空间，浅部有采空区积水、岩溶和充水裂隙带空间，矿井深部疏水后。矿井深部疏水后。 防止地表突然下沉或塌陷防止地表突然下沉或塌陷 开采浅部的近水平、缓倾斜和中倾斜厚开采浅部的近水平、缓倾斜和中倾斜厚煤层时，应采用分层采煤法，并适当减煤层时，应采用分层采煤法，并适当减少第一和第二分层开采厚度；少第一和第二分层开采厚度； 开采急倾斜煤层时，在露头附近，当煤开采急倾斜煤层时，在露头附近，当煤层顶板坚硬，不易冒落时要采用人工强层顶板坚硬，不易冒落时要采用人工强制放顶，并要留

11、有足够尺寸的煤柱制放顶，并要留有足够尺寸的煤柱 对于浅部有采空区积水，或煤层上方覆对于浅部有采空区积水，或煤层上方覆岩为石灰岩含水层或充水裂隙带空间时，岩为石灰岩含水层或充水裂隙带空间时，要防止采动时疏干浅部积水造成地表突要防止采动时疏干浅部积水造成地表突然塌陷。然塌陷。3、减少地表下沉 全部充填法全部充填法采用条带采煤法采用条带采煤法 72843612IIIIIIC8A15L3151994327658111012131426212023222425D9D11D10D7D6D831282729303332D5A14A17东一采空区M2M3C10L3L6L5L4H13H12C9二四采区H6东二采

12、空区H11H10H8H9H7K24A16A12A13A11A7A5A6A4F10 61 H=47m S1S3S2S4A10A8A9K23K11A2二二采区A3K17K18K16L1L2K14K15K12K13K20A1K21K19K22K10S6S5S7S8总工会K4K7C7C6H5H4H3C5K6K5C3C4K8K9K3K1K2C1C25000450055002000250015002003年10月7日开采及下沉情况 1:5000732573237321B723B725B721B720C811C813D712D714D716A722A724A726A728722872267224732873

13、2673247322F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10F11F12F13F14 partial mining under Railway4、消除和减轻地表变形的叠加影响、消除和减轻地表变形的叠加影响 减少一次采出厚度减少一次采出厚度 间隔开采间隔开采 协调开采时，因几个工作面同采，使地表协调开采时，因几个工作面同采，使地表下沉速度增大，对铁路有危害下沉速度增大，对铁路有危害 5、合理布置工作面、合理布置工作面 将开采区域布置在铁路的正下方，使线路处将开采区域布置在铁路的正下方，使线路处于移动盆地的主断面上，且工作面推进方向于移动盆地的主断面上，且工作面推进方向与铁路线路平行，以减少线路

14、的横向水平移与铁路线路平行，以减少线路的横向水平移动和变形动和变形 xp3-14312（二）、留设好铁路煤柱（二）、留设好铁路煤柱 采深与采厚之比不能满足要求的铁路线路或采深与采厚之比不能满足要求的铁路线路或煤层。煤层。有严重滑坡危险而又难以处理的铁路线路。有严重滑坡危险而又难以处理的铁路线路。目前条件下采用改道或不留设煤柱方法处理目前条件下采用改道或不留设煤柱方法处理在技术上不可能或在经济上不合理的铁路线路。在技术上不可能或在经济上不合理的铁路线路。一、二级铁路线上的一、二等铁路车站。一、二级铁路线上的一、二等铁路车站。铁路隧道。铁路隧道。全长大于全长大于20m的铁路桥。的铁路桥。 加强线路的