建筑物下条采设计方法研究

 为了最大限度的开发利用建筑物下煤炭资源,同时保护地表建筑物免受采动破坏,本文以微山某矿为例,对建筑物下煤炭开采方案进行了研究。根据地质采矿条件,设计了地表建筑物保护煤柱,对保护煤柱内的煤炭资源设计了条带开采方案。在保证煤柱稳定性和采出率的基础上,确定了条带开采采留宽及布置方法,采用概率积分法计算了条带开采后地表移动和变形大小。研究表明,所设计的条带开采方案可以有效保护地表建筑物,在保证建筑物安全的同时提高了采出率,为该矿开采建筑物下压煤问题找到了一种技术可行、经济合理的途径。     

工作面开采地表移动变形预计及对地表 建筑物影响分析

岳城煤矿拟开采Ⅲ2301和Ⅲ2302工作面,其北部存在部分建筑物。为了分析工作面开采后是否对这些建筑物造成损坏,采用概率积分法,以矿井建立的地表移动观测站的实测资料为基础,根据待采工作面上覆岩层结构和重复采动的影响,对预计参数进行了计算分析,求取了预计参数。通过对待采工作面开采后地表移动和变形进行预计,并对地表建筑物的影响范围及影响程度进行计算分析评价,给出了待采工作面开采后引起的地表移动和变形值和引起建筑物的最大变形值,得到工作面开采后采动影响范围建筑物范围内约30 m,建筑物最大损害等级为Ⅱ级,为准确进行地表移动和变形预计以及附近民房的影响评价奠定了基础,同时对增加建筑物下采煤的安全技术措施提出了建议。     

城镇下特厚煤层大采宽条带开采方法研究

为了实现策底镇建筑物下煤炭资源的合理安全开采。以策底煤矿建筑物下开采为研究背景,通过现场实地勘察、条带开采参数理论计算等方法,明确了建筑物下采煤地表建筑物的分布、数量、结构和类型,确定了留宽70 m、采宽50 m的大采宽条带开采设计方案。通过概率积分法和FLAC~(3D)数值模拟计算分别对该条带开采设计进行了验证,结果表明大采宽条带开采后形成的地表最大下沉量值为210 mm,地表水平变形量值为-1.0～1.5 mm/m,地表建筑物受损小于Ⅰ级破坏,满足保护地表建筑物的要求,并能实现矿井02、04工作面连续推进安全采煤。     

煤矿开采地表沉陷预测及其防治研究

以陕西某矿4号开采煤层为研究对象,通过地质条件分析和地表移动变形现场观测,得出非充分采动条件下对地表的沉降规律,并通过FLAC^3D模拟进行验证。研究结果表明,仅有1个工作面开采时,地表下沉量很小,沉降系数为0.028,没有对地表的建筑物造成破坏;当2个工作面交替回采时,地表的沉降变形明显增大,沉降系数达到了0.15,属于非充分采动范围,不对地表建筑物造成破坏。开采工作面数量的增多不会增大地表的移动范围,使得地表下沉量和下沉速度显著增大,主要是受坚硬顶板的控制。当采深大于1.5 m以后,地表进入充分采动状态,地表建筑物将遭到破坏。研究结果阐明了煤矿工作面开采后的地表沉陷规律,也为相似地质条件矿井的地表沉降防治提供了参考。     

深部全煤柱间歇开采数值模拟研究

为解决建筑物下深部压煤量较大,煤炭资源回采率低的问题,利用深部开采地表不易达到充分采动的原理,结合条带开采与全柱开采的优点,提出建筑物下深部压煤全煤柱间歇开采技术。结果表明:利用全煤柱间歇开采技术进行深部煤层开采,能充分利用极不充分采动地表变形较小的特点,使建筑物只受第一阶段的静态变形和全柱联合开采阶段的动态变形影响,地表动态变形及最终变形量均较小,减轻或消除了采动对地面受护对象的损害。     

建筑物下浅埋厚煤层长壁矸石充填开采试验

针对阳泉东坪煤矿建筑物下压煤多、埋藏较浅的特点,基于综合机械化长壁矸石充填工艺技术,提出了间歇分层长壁矸石充填开采采出建筑物下压煤的技术途径。在分析长壁矸石充填开采沉陷控制机理的基础上,利用等价采高的概念设计了试验区分层开采厚度分别为3.1和3.0 m,并对方案进行了地表沉陷预计。结果表明,第1分层开采后地表的移动变形值均在设防标准之内;第1分层开采稳定后,对建筑物进行简单的维修和加固,可进行下一分层开采,地表移动变形仍在设防标准之内,为该矿井最大限度地解决建筑物下压煤问题提供了一种安全、经济的合理开采方法。     

厚松散层深部宽条带跳采对地表沉陷的影响及应用

为了解决条带开采技术采出率太低的问题,利用厚松散层大采深条件下地表移动变形较小的特点,基于建筑物临界变形值原则,提出了宽条带跳采开采的技术来提高煤炭的开采率,解放深部建筑物下的压煤,并利用FLAC进行数值模拟,分析了跳采开采和顺序开采对地表的影响。最后,通过工程实例验证了该技术的可行性,利用此技术实现了厚松散层大采深下不迁村开采,有助于矿产资源的充分利用。     

厚煤层膏体分层充填开采地表移动变形规律研究

为探究厚煤层膏体分层充填开采地表移动变形规律,以古城煤矿1305工作面为研究对象,采用理论分析、参数计算及地表下沉预计等方法,基于等价采高理论建立了适用于膏体充填开采的等价采高模型,修正了非充分采动条件下的膏体充填开采预计参数,预计并揭示了厚煤层膏体分层充填开采后的地表移动参数变化规律。结果表明：膏体分层充填开采后地表最大下沉值270 mm,地表建筑物损坏等级在Ⅰ级允许变形以内,保证了地表建筑物的正常使用,为类似膏体充填后地表沉陷预测提供借鉴。     

建筑物下压煤开采技术研究

根据我国煤田深部开采的实际需要,对已有理论和实测资料进行分析,研究了极不充分开采采出宽度和煤柱留设宽度的计算办法,论述了极不充分开采地表移动的基本特征;并以极不充分开采地表沉陷理论为基础,通过对实测资料的整理和分析,结合深部开采地表移动规律及生产实践,提出了适合建筑物深部压煤开采的阶段开采技术,对减小地下开采对地表建筑物的损害程度、有效提高煤炭采出率有一定的现实意义。     

基于地表沉陷控制的厚松散层薄基岩下工作面开采方案优化研究

针对厚松散层薄基岩下工作面开采将影响临近地表建筑物安全的问题，结合周边矿井地表沉陷实测成果，研究确定了工作面开采地表沉陷预计参数，并采用概率积分法对工作面未来开采对地表建筑物的影响进行分析，通过开采边界、局部采厚的调整确定了利于建筑物保护的工作面开采参数。结果表明：工作面全部开采或局部限厚均难以保证建筑物安全|工作面分别沿切眼方向、推进方向回缩44m、251m可满足建筑物保护要求。