村庄下深部压煤开采的技术途径探讨

开采的深部化使村庄下压煤量增大,传统的开采与保护技术不能适应深部开采条件：另一方面,深部开采又是阶段性的非充分开采,地表移动变形相对较小,有利于地面房屋的保护．文中通过分析村庄下采煤传统方法的适应性,讨论了立足井下开采技术来提高煤柱采出率的村庄下深部压煤开采技术途径．     

构筑物下深部压煤间歇协调开采方法研究

地下采掘活动会对地下浅埋古文物造成不同程度的破坏和扰动。 鉴于矿区内潜水位较高,在综合考虑 文物保护、地质和水文条件、开采设计等因素的基础上,根据多工作面协调开采原理,提出了适合于构筑物下深部压 煤的间歇协调开采方法。 应用间歇协调开采方法合理设计出了构筑物下深部压煤间歇协调开采的尺寸和时序,给出 了相邻工作面相错距离、工作面宽度和工作面煤柱稳定性验算的计算公式。 基于地下开采引起的地表移动规律,选 取了该矿区地表沉陷预计参数。 利用概率积分法对各间歇阶段开采后的地表移动和变形进行了预计,分析了各阶段 试验区内地表移动和变形情况,对矿区深部压煤条件下古文物遗址内构筑物保护性开采方案进行了优化设计,从而 确保地表整体同步缓慢下沉与变形。 理论和实践研究表明:在浅埋古文物深部压煤条件下,采用间歇协调开采,古文 物内地表不均匀下沉和变形得以叠加缓解,损害程度小于Ⅰ级,不仅实现了浅埋古文物的有效保护,还可以最大限度 地解放地下煤炭资源。     

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。     

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。     

间续采煤技术在居民点松散分布条件下的应用

在豫中西部低丘陵地区,农村居民区具有面积较小且分布较松散的特点,在这些区域进行地下煤炭资源开采,留设村庄保护煤柱将压占大量煤炭资源,特别是埋藏深度较深时,仍按照浅部煤层开采的岩层与地表移动参数指导留设煤柱位置,势必使矿区"三下"压煤量迅速扩大。将间续开采技术应用到自然村松散分布条件下的煤炭开采过程中,可以有效控制地表变形量,减小对地表建筑物的损害程度,对有效提高煤炭采出率、降低煤矿开采成本有一定的意义。     

深部宽条带协调开采技术及工程应用

常规的条带开采方法能够有效地控制地表的移动变形,保护地面建筑物,但是其采出率较低,极大的浪费了煤炭资源,减小了矿井的服务年限。为了解决这一矛盾,利用大采深条件下地表移动变形值较小的特点,基于临界变形值原则,提出利用宽条带协调开采的方法来提高煤炭的采出率,解放深部建筑物下压煤。该方法利用条带开采和多工作面联合开采的优点,减少了地面静态变形对建筑物的影响,实现了在低潜水位深部矿区建筑物下的不迁村开采。     

宽条带充填全柱开采地表移动变形特征研究

宽条带充填全柱开采借助宽条带开采理念,采用冒落区充填方法,利用全柱开采优势,将地表移动变形过程分解为两个阶段,通过对不同阶段变形值的控制,达到减小采动影响、保护地面的目的。阐述了宽条带充填全柱开采的技术原理,分析了宽条带开采和冒落区充填在宽条带充填全柱开采中的作用,并示例对该方法地表移动变形特征进行了研究。     

两次条带法全柱开采技术研究及其工程应用

为了在利用条带开采有效控制岩层移动的同时,进一步提高煤炭资源采出率,基于保护体承受采动附加应力特点和两次条带法开采岩层移动变形规律,引入分次小变形开采理念,提出了第1次条带开采和第2次煤柱开采的两次条带法全柱开采技术.应用这种技术,一方面,可相应地提高建筑物的抗采动应力的能力,另一方面,可减少地表水平变形,能实现村庄不...     

深部极不充分采动条件下地表移动特征观测分析

为了提高深部条带开采的生产效率,更好地保护地表形态及建筑物,利用鹤煤九矿深部25采区开掘一个工作面后的观测数据,分析总结出深部极不充分开采条件下地表移动特征的主要结论如下:地表下沉值很小,而全采情况下的最大下沉值是极不充分采动条件下近10倍;地表移动影响范围和全采情况下相差不大,地表下沉盆地十分平缓;地表下沉盆地的拐点一般偏向煤柱一侧,而不是采空区一侧,地表水平压缩变形的范围将延伸到采空区的外侧;时间影响因素表现在地表移动活跃期不存在(下沉速度不大于50mm/月)、地表移动期推迟、不存在超前影响角等。该基本规律适用于类似地质条件下的深部开采矿井,对以后进行深部"三下"压煤开采设计具有指导作用。     

村庄下高效短壁机械化开采实践研究

高效短壁机械化开采技术生产系统简单、煤柱留设灵活方便,适合“三下”压煤开采．在对五阳煤矿岩移观测的基础上,根据村庄下采煤地表不出现波浪变形、留设煤柱必须保持长期稳定及地表变形小于建筑物允许变形量的要求,分析了51采区某村庄下采用短壁机械化开采的可行性;根据层状岩体稳定性原理,确定了采硐宽度、长度、隔离煤柱宽度等短壁采场参数,对试验区短壁开采巷道系统进行了布置,并进行了高效短壁开采机械化试验．地表沉陷观测和井下矿压观测表明,试验期间未发现地面建筑出现采动破坏,采场煤柱与顶板保持了稳定,实现了村庄下煤层的安仝开采．     

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.     

许厂煤矿矸石置换充填开采模式研究

 针对许厂煤矿面临的村庄建筑物下压煤、矿井上下矸石大量堆积等问题,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。在条带开采后所留设得大煤柱中集中布置2条宽4.0m、高5.0m得矸石充填巷,巷间煤柱宽4.0m,利用井下产生的矸石对该巷道进行回填。通过对充填巷道围岩变形监测,测得两帮移近量最大为20mm,顶底板移近量最大为17mm;配合地表运动监测分析得出,地表下沉效果不明显,可保证地表建筑物的变形在I级变形之内。     

矿山岩体采动影响与控制工程学及其应用

论述了矿山岩体采动影响与控制学的内容、特点、最新进展及其在煤炭工业与国民经济建设中的重要作用。矿山岩体采动影响与控制工程学的主要内容与特点是：研究对象所涉及的范围是从采场直至地表的整个采动岩体；不仅研究受采动岩体的应力、应变及其与原始状态的变化差异，而且研究采动岩体屈服后的大面积的大变形、大位移和大破坏；采动损害既具有不可逆性，又具有可逆性；采动岩体是可复用材料；采动影响的控制，不仅着眼于控制岩体的变形，而且着眼于控制受保护对象的变形．矿山岩体采动影响与控制工程学研究的新进展是：提出了岩体变形的空间分带论、地表变形的空间形态论、岩体和地表变形的地层结构论、岩体和地表变形的地层质量评价论。作者还提出了控制岩体采动影响的７种控制类型，即下沉、变形、水平移动、垂直变形、顶板破坏高度、底板破坏深度及集中应力强度。研究岩体采动影响与控制的意义在于：矿产资源开发及其充分利用；矿区地下和地面的环境保护；矿区水资源保护；矿区山体稳定与安全；矿区采动沉陷地的利用；矿区采掘安全与煤（矿）柱设计；矿山开采损害预测与治理规划。     

村庄下压煤条带开采技术

以小屯矿村庄下压煤的实际条件为基础,根据条带式开采现有的相关理论,运用现场数据和经验公式预算的方法,确定采留宽度的安全范围,设计出不同煤柱采留宽度的开采方案;进而通过有限差分数值模拟分析,对各开采方案的煤柱稳定性进行数值计算,为最优方案的合理选取提供依据;并在此基础上,进行地表移动与变形的仿真预测,揭示条带开采的地表移动变形规律,指导小屯矿生产实践。     

神东矿区房采采空区下综采工作面动载矿压防治技术

神东矿区早期由于设备、回采工艺及历史原因等采用了房柱式开采。该工艺回采率低,遗留了大量煤柱,造成下层煤开采时矿压显现剧烈并存在有毒有害气体,严重影响采掘安全。鉴于此,阐述了房柱式采空区下综采工作面动载矿压的形成机理,可概括为3个阶段:1上覆房采煤柱受二次采动影响发生崩解破坏,顶板出现裂隙和弯曲下沉;2下分层综采工作面的破坏裂隙扩展至整个岩层;3上覆残留煤柱的回旋断裂与下分层综采工作面周期来压叠加,形成动载矿压。总结了安全掘进和回采的技术方案,主要包括3方面:1设计初期,合理布置采掘工作面位置;2回采时采用微震监测、矿压监测、地表裂隙与沉降观测的技术措施;3采用的工程措施主要有残留煤柱爆破、地表预裂技术及采空区充填。     

深部开采地表沉陷特征的数值模拟

随着煤矿开采深度的增加，深部岩体的力学行为在赋存状态改变的情形下趋于复杂，深部开采引起的地表沉陷不同于浅部．数值模拟与现场实测结果表明：当采宽一定时，深部开采中的地面各项移动变形值均小于浅部，对覆岩局部和地面起控制作用的关键层增多，影响了深部开采中的地表沉陷．深部的煤岩体在高地应力状态下受采后高附加应力的影响，远离工作面的煤柱均出现不同程度的压缩变形现象，煤岩柱整体压缩变形是深部开采地表沉陷的特殊组成部分，导致了、深部开采引起的地面影响范围及岩层内部移动边界线都大于浅部，这对深部开采岩层移动角参数有很大影响．     

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.     

蒲白矿区王家尧头村庄下煤层控制开采技术

蒲白矿务局白水矿王家尧头村庄下煤层开采属于厚黄土覆盖层下厚煤层开采类型。针对其地质、开采条件,应用关键层及煤柱强度理论,结合相似材料模拟试验,数值计算分析、影响函数预计进行分析,确定了控制开采损害的开采法及相关参数。结果表明,运用倾斜条带开采方案可以保证关键层不受破坏,能够有效地控制地表移动和变形,从而控制地表坡体滑坡的发生,保证了地表建筑物的正常使用及矿区的安全生产,取得了显著的技术经济效果。     

沿空掘巷注浆加固技术在平煤十一矿的应用

为了保证深部留窄煤柱沿空掘进巷道的安全生产,研究深井沿空掘巷围岩失稳特性,动态监测围岩变形全过程,采用间歇注浆加固技术和注浆管长短结合,解决了巷道窄煤柱帮收敛变形严重问题,改善了窄煤柱煤岩松散破碎结构,确保了矿井安全生产。