第六讲三下安全采煤

第六讲三下安全采煤二、既能减少地表下沉又能减少地表变形得井下开采技术措施

地表移动与变形得各项指标均与最大下沉值成正比

1、充填法处理采空区充填法处理采空区水砂充填风力充填矸石自溜充填水砂充填法,地表最大下沉值仅为采厚得8

15%,专门得充填设备与设施,充填材料,吨煤成本中增加充填费用水砂充填采煤法1—行人斜井;2—砂仓;3—注砂室;4—斜井;5—地面清水池;6—注砂管;7—流水上山;8—流水道;9—沉淀池;10—排泥罐;11—水仓;12—水泵;13—排泥矿车;14—吸水井;15—排水管;16—运砂矿车;17—供水管;18—已充填得采空区2、条带采煤法

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%主要缺点就是采出率低,采出率小于50%,巷道掘进多,工作面效率低ba大同白洞居民村下徐州韩桥、徐州沛城城下枣庄、抚顺阜新平安矿建筑物下蛟河矿奶子山镇下四川南桐隧道下鹤壁九矿工人村下峰峰矿区条带+充填

—0、02

0、05条带+垮落

—0、05

0、15条带采煤法

通过地面钻孔向开采后正在离层得岩层缝隙中进行高压注浆,使岩体进一步碎裂可减少下沉80年代抚顺局老虎台矿减少下沉56、9

65、2%增加成本3、采空区离层带中高压注浆

离层带高压注浆效果

注浆效果抚顺老虎台大屯徐庄兖州东滩浆液占采煤量(%)4.8760.0219.26粉煤灰占采煤量%1.550.951.91减少下沉(%)56.9

65.23554注浆效果开滦唐山新汶华丰南桐东林浆液占采煤量(%)24.59—14粉煤灰占采煤量%1.46—1.32减少下沉(%)8.43.691三、减少地表变形得井下开采技术措施

能减少地表变形但不能明显减少地表下沉1、限厚开采(微分层开采)建筑物允许得水平变形为[

]开采后地表最大得水平拉伸变形为

max

max

[

]一次采出厚度由最大允许水平变形值

max来决定限厚开采1限厚开采举例取[

]=1、5mm/mH=500m

=10

b=0、3

=0、8tg

=2则m

1043mm。

实际中开采上有困难大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点2、消除或减少开采引起得地表变形不利叠加,利用地表变形有利叠加近距离煤层群

厚煤层分层拉伸变形与拉伸变形叠加

拉伸变形与压缩变形叠加停采线

开采边界(1)上下分层或上下煤层间歇开采在先采得煤层或分层引起得地表移动稳定后再继续开采相邻得分层或煤层限制了同时开采得采厚

消除上下煤层或分层开采影响相互叠加问题:工作面接替不利于巷道维护时间长集中生产(2)尽量实行无煤柱开采,避免在建筑物下残留尺寸不当得煤柱阶段、水平、大巷、上下山与区段煤柱,以及断层煤柱。LrLr,工程意义上得地表变形不叠加+-

+-L＞4rrab

a

bL=2r时,地表变形叠加,但峰值比原来得最大值略大

a+

b略大于

max+-+-L=2rrab

a

bL=2r+-+-L=0.8r0.4rab

a

b0.4rL=0、8r时,地表变形峰值叠加

a+

b=2

max因此建筑物不宜布置在这类煤柱上L=0、8r2

max

采空区内残留得煤柱对地表水平变形得影响

煤柱宽度煤柱宽度小于10

15mm压酥(不会对地表产生不利影响)煤柱宽度大于15

20mm,对地表产生不利影响,建筑物应避开(3)布置较长得工作面,使建筑物仅受动态变形超充分采动盆地中央W=W0、i=0,K=0、

=0,U=0+-

+-r使建筑物位于盆地中央利用上下煤层或上下分层同时开采所产生得地表拉伸变形与压缩变形相互抵消,减少开采对地表得影响上下煤层或上下分层协调开采同一煤层相邻工作面协调开采(4)工作面协调开采Harmonicmining上下工作面协调开采+-0.4r1m1

1

2+m20.4r2H1H2l两层煤错开得距离l结果:少受一次拉伸变形当上煤层较薄下煤层较厚时,使最大拉伸变形减少。+-0.4r1m1

1

2+m20.4r2H1H2l上下工作面协调开采+-0.4r

1

2+0.4rHl建筑物仅承受初采工作面最大拉变形与最终工作面得压缩变形问题:采掘接替与巷道布置有特定得要求,我国未广泛应用。上下工作面协调开采同煤层相邻工作面协调开采锯齿形工作面台阶形工作面原理:先采得部分为非充分采动,变形量小;让后采得工作面得拉伸变形与先采工作面得压缩变形抵消一部分。++-+--台阶形工作面+-+-同煤层相邻工作面协调开采问题:管理困难(5)合理布置各煤层或上下分层得开采边界避免建筑物位于开采影响边界避免建筑物承受拉伸变形尤其就是避免最大拉伸变形,即避