条带开采煤柱留设对地表建筑物的影响分析

利用数值模拟模型对薄基岩条带开采时所留设的煤柱进行研究,深入分析了不同煤柱尺寸对地表移动变形及地表建筑物的影响,揭示了地表各变形参数与留设煤柱宽度的关系,以及影响地表移动变形的主要因素和对地表建筑物造成的影响,为工程实践提供了理论依据。     

极不充分条带开采对地表变形控制的效果分析

为减少地下开采引起的地表变形,有效保护地表建(构)筑物和生态环境,以具有大采深、厚煤层、厚松散层、超软上覆岩层的特殊地质条件的林南仓煤矿为例,对比分析了地表变形控制技术方法,针对覆岩离层注浆等技术难以实施的问题,展开了基于极不充分采动理论的地表变形控制方法研究。极不充分采动程度是指上覆控制岩层破断之前的开采具有引起地表下沉量较小的特征,首先分析了极不充分开采技术的适用条件,即采深大于500 m;然后构建了多个相对独立的极不充分条带工作面,在地表形成了统一、连续的下沉盆地,且在盆地平底区域,相邻工作面引起的正倾斜和负倾斜、压缩变形和拉伸变形相互抵消一部分,从而达到减弱地表变形的效果。在该矿东二小采区开展了现场实践,布设了多个极不充分条带开采工作面。研究表明:该技术能有效控制地表变形,地表下沉率仅为0.17,损害等级控制在Ⅰ级之内,对地表建(构)筑物和生态环境起到了良好的保护作用,对于类似地质条件下矿井安全生产具有一定的参考价值。     

长壁全垮法开采和限厚条带开采对生态环境影响比较分析

以亭南矿为研究对象,采用《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中模式,预测亭南矿全部垮落法开采和限厚条带开采2种不同开采方式的地表沉陷、移动变形等情况。通过类比分析得出条带开采对生态环境影响较小,对地表植被的生长、耕地农作物生产影响较小,条带开采生态环境影响区农作物减产量(232.4t)较全部垮落法开采减产量(345.2t)少112.8t,从而论证了煤炭开采技术的合理选择对生态环境保护和资源合理利用的重要意义。     

新三矿村庄保护煤柱充填开采地表移动变形预计分析

为研究村庄保护煤柱膏体充填开采后地表变形对建筑物的破坏情况,以冀中能源峰峰集团新三矿为例,运用概率积分法对新三矿西赵庄保护煤柱采后地表移动变形进行计算.为了使计算结果更加接近实际,对开采沉陷预计参数进行了详细分析,重点研究了膏体充填开采工作面沉陷量对下沉系数的影响.根据计算结果,绘制了地表下沉等值线图、地表倾斜等值线图和水平变形等值线图.经计算,地表变形值均在Ⅰ级破坏范围以内,对地表建筑物影响轻微,可以正常使用.     

条带开采地表移动参数研究

分析了条带开采地表移动参数的影响因素，并在此基础上，结合现场观测站实测数据和理论分析，建立了条带开采地表移动预计参数新的计算公式.这些计算公式考虑的因素较为全面，并且其中的参数均容易确定，计算方便，可操作性强.通过现场应用对比，这些计算公式得出的条带开采地表移动和变形预计参数预测地表沉陷更接近于现场实际，可以作为条带开采地表移动和变形预计参数确定的依据.     

条带开采下含水煤柱对开采沉陷的影响

通过理论分析得到了条带开采的合理采留宽度,应用数值模拟软件分析得到:煤柱含水率较高时,地表下沉盆地的范围和移动盆地边界角明显增大,煤柱应力集中程度较弱;煤柱不同的含水率对原岩应力场影响的范围大致相同,影响高度都大致为150 m,而且开采后地表边界和中心的高差与含水率呈指数关系。     

条带开采保留煤柱宽度和采出宽度与地表变形的关系

应用条带开采进行建筑物下压煤开采，除保证留设煤柱要有足够的强度和稳定性，开采宽度不超过上覆岩属所形成稳定结构(托板、平衡拱、粱等)极限宽度外，条带开采还应保证地表不出现波浪型下沉盆地．以概率密度函数法为基础，从开采沉陷的角度分析了条带开采煤柱宽度、采出宽度和地表变形的关系，得出了条带开采煤柱宽度和采出宽度的最佳匹配计算方法，对条带开采地表移动和变形控制具有一定的借鉴意义．图6，参10．     

工业广场煤柱开采对井筒影响分析

资源枯竭矿井对工业广场煤柱的回收将不可避免地对井筒造成采动影响。文中分析总结了井筒采动变形破坏的影响因素,并结合地质采矿条件,对某矿工业广场煤柱采用条带矸石充填开采引起的井筒偏斜、竖向变形及径向变形进行了预计;分析了采动对井筒的影响;可为其他矿区井筒煤柱回采提供参考。     

大尺寸建筑物下开采损坏与保护方案研究

本文首先通过对采用概率积分法,对平煤七矿己17-24130工作面全采时开采区域内地表移动变形进行预计,初步得出开采影响范围内建筑物破坏情况。鉴于平煤七矿己17-24130工作面上方建筑物尺寸较大,容易造成变形积聚,开采对建筑物破坏较为严重,为减轻开采对矿区内建筑物、铁路桥涵等设施造成破坏,提出了条带开采、留设大煤柱开采方案,并给出了不同方案下地表采动影响程度。同时从建(构)筑物破坏程度、资源采出率以及经济效益等角度评价了不同开采方案优劣性。以指导相似地质条件下"三下"开采。     

大屯矿区村庄保护煤柱安全开采技术

针对大屯矿区龙东煤矿西一采区地质采矿条件和地面村庄压煤的实际情况,通过理论计算和地表移动与变形预计分析,给出了村庄下条带开采设计方案,使其在保证开采对地面建筑物的影响程度较小且不影响安全居住的前提下,尽可能提高煤炭采出率,以利合理开采国家煤炭资源,实现村庄不搬迁安全开采。     

甘霖煤矿建筑物压煤开采技术及应用研究

通过对甘霖煤矿建筑物压煤地质采矿条件和开采后地表移动变形对建筑物损害程度的预测,分析论证了开采方案,选择条带开采方法,达到了建筑物压煤安全经济开采的目的。     

铁路下采煤保护煤柱设计

铁路保护煤柱影响到铁路的安全运营和煤炭开采．针对中井矿铁路压煤严重、煤炭回收率低的问题,采用垂线法对中井矿铁路保护煤柱进行留设,并设计了合理的开采措施与铁路保护煤柱相配合,通过地表沉陷预计对铁路保护煤柱的合理性进行检验．结果表明：中井矿铁路保护煤柱能够有效的控制地表变形,将铁路干线变形控制在国家保护等级范围内,即保证了地下煤炭资源的采出,又不影响铁路安全运营．     

深部大采宽条带开采地表移动的预计

以概率积分法模型为基础,分析了现有条带开采几种计算预计参数的方法及其预计结果,探讨了这些方法用于深部大采宽条带开采预计存在的问题及优缺点.研究结果表明：现有条带开采几种计算预计参数的方法,其预计结果均不能很好地描述深部大采宽条带开采的地表移动和变形规律.提出了全采多工作面叠加预计方法与用文中公式（3）计算预计参数的预计方法相结合的方法,能更准确地进行深部条带开采地表移动和变形预计.     

利用矸石充填置换开采条带煤柱的新技术

提出了在煤柱中掘进巷道并利用矸石回填以置换开采出部分条带煤柱的新技术.研究了条带开采后煤柱中充填巷的布置位置、数目,并分析了置换开采前后上覆围岩的稳定性.提出在条带煤柱集中布置2条宽4.0 m、高5.0 m的矸石充填巷,巷间煤柱宽4.0 m,并进行了工程实践.结果表明,提出的矸石置换开采技术可有效控制地表变形在I级的前提下,置换开采出条带开采留设煤柱的15%左右的煤量,同时实现矿井矸石井下处理,做到矸石不上井.     

大采深厚松散层开采地表沉陷特征

基于地表沉陷的观测数据,分析了极不充分开采移动和动态下沉特征,计算了极不充分工作面开采程度和下沉盆地的范围,详细描述了极不充分开采地表变形以及拐点位置。表明大采深厚松散层开采条件下,在上山方向下沉盆地的边缘即使下沉值很小,也会产生较大的水平移动;极不充分开采时地表下沉盆地十分平缓,且位置偏向上山方向;下沉盆地的拐点位于煤柱的上方而非采空区上方。对于指导相似地质条件下开采,解放建筑物下压煤具有较大的实用价值和指导意义。     

下覆工作面回采对斜井的影响分析

通过理论计算得出工作面开采覆岩破坏高度,利用关键层理论分析覆岩破坏、移动、控制规律,并对井筒下覆工作面回采对斜井的影响进行了论证,为工作面安全、高效回采提供了理论支持。现场矿压观测数据结果表明,斜井没有受到下覆工作面开采的影响。     

露天煤矿倒堆条件下底部薄煤层柱式回采工艺研究

为了解决抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺条件下底部薄煤层的回采难题,根据倒堆工艺作业特征提出了露天薄煤层柱式回采工艺。推导出了薄煤层开采剥采比的计算公式,确定了适宜回采薄煤层的岩煤高度比,分析了露天薄煤层柱式回采工艺对工作线长度的要求。通过对黑岱沟露天煤矿9#煤回采参数的分析及现场应用,得出:在工作线长度为2 200 m时,每条采掘带可回收煤炭资源37.2万t,获得直接经济效益6 128万元;同时,对露天矿生产能力影响较大,如要兼顾生产能力要求和9#煤的资源回收,需在6#煤采至端帮时适当舍弃部分9#煤。     

条带式Wongawilli开采煤柱系统突变失稳机理及工程稳定性研究

对于条带式Wongawilli新型减沉开采技术,煤柱失稳直接导致地表沉陷,影响建(构)筑物的安全,采用突变理论和损伤本构方程,建立了采硐间狭窄煤柱和条带煤柱失稳的尖点突变模型。计算分析了条带式Wongawilli开采煤柱系统工程稳定性及突变影响参数,得出了窄煤柱与条带煤柱的突跳压缩量计算公式,通过工程实例计算与数值模拟验证了结果的合理性。研究结果表明:采硐狭窄煤柱满足突变失稳的必要条件,其所受载荷、屈服刚度和峰值载荷压缩量决定着突变的发生;当采高在2~6 m变化时,采留宽度比需控制在0.16~0.75,才可保证系统不产生突变失稳。条带煤柱保持稳定则要求其核区率大于17%,在弹塑性区宽度比小于0.21的情况下,条带煤柱可能发生突变失稳。     

杭来湾煤矿保护煤柱优化设计研究

缺少岩移参数的矿井对保护煤柱宽度的计算主要来自《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中的经验公式,但是不同开采条件下保护煤柱的计算结果差异明显,如何合理留设保护煤柱对于提高矿井资源回收利用率和经济效益具有重要意义.杭来湾煤矿30109—30110工作面切眼地表上方有一处陵园,计划将敬天陵园压覆的区域留设...