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。     

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。     

荆各庄矿工业广场煤柱开采方案研究

针对荆各庄矿资源枯竭、接续紧张的现状,提出了工业广场煤柱的两种不同开采方案,即南工房煤柱外围对称协调跳采全采方案和部分开采方案,并采用开采沉陷分析系统(MSAS)分析比较了不同方案对地表建筑物的采动影响、地表移动变形的极值以及影响损害等级。结果表明:南工房煤柱外围对称协调分阶段跳采全采方案综合考虑了对重要建筑物、重要生产设施的保护,兼顾了生产成本和生产效率,相比部分开采方案更为合理,故将其作为最终设计方案,为荆各庄矿工业广场煤柱开采的实际生产提供了理论依据。     

国外铁路下采煤

前言煤炭的地下开采必然引起上覆岩层和地表的移动和变形。在采深较小,开采厚度较大时地表的移动和变形尤为剧烈,能使地表建筑物遭到严重破坏。因此,在十九世纪中叶铁路和地面其他建筑物均用留煤柱的方法加以保护。     

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。     

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.     

风井煤柱充填开采安全性分析

根据薛村矿东风井煤柱的位置及地表建筑情况,提出了风井煤柱的充填开采方案。通过地表移动和变形预计分析,结合地表建筑和设施的受损等级标准,对充填开采的安全性进行了分析。结果表明,充填开采引起的风井地表移动与变形很小,对风井地表建筑的影响极轻微,充填开采是安全可行的。风井煤柱充填开采采出7.2万t的风井压煤,具有明显的经济效益、社会效益。     

大采深厚煤层条带开采覆岩及煤柱移动变形规律研究

分析了大采深厚煤层条带开采的采动覆岩与地表移动变形机制,结合鹤壁九矿二五采区条带开采实例,通过相似材料试验模拟,揭示了大采深厚煤层条带开采上覆岩层的破坏过程及移动变形规律,研究了煤柱压缩量和地表下沉系数的影响因素及其变化规律。     

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．     

上覆两层采空区公路桥煤柱条带开采实践

依据平顶山煤业集团公司高庄井田石龙河公路桥煤柱的相关数据，进行了开采方案设计、煤柱稳定性验算、地表移动变形预计和地表岩移观测，生产中采用条带放顶煤开采方法，一次采全高，开采采留比为40m：40m，合理地保护了地面公路桥及建筑物。     

预计法留设建筑物保护煤柱

留设建筑物保护煤柱是保护建筑物安全使用的重要手段,在分析常规煤柱留设方法局限性的基础上,为了解决传统留设建筑物保护煤柱方法的不足,给出了采用预计法留设保护煤柱的具体操作方法,通过地表移动变形与建筑物强度特性相结合,以具体计算变形指标值的影响距离来划定保护煤柱范围,既能有效保护建筑物,又能综合考虑采厚、多煤层开采的影响。同时,结合留设保护煤柱实例,分析了该方法的合理性和适用性。     

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。     

断层活化对建(构)筑物保护煤柱留设的影响分析

现场开采实践表明,合理留设断层影响下的建(构)筑物保护煤柱是煤矿初步设计中需要考虑的重要问题之一。在分析采动断层活化的力学机理的基础上,结合各种产状的断层对采动地表移动变形的影响,给出了受断层影响下的建(构)筑物保护煤柱留设方法。研究表明,采动断层活化与断层面的应力状态、断层倾角、断层面岩石的黏聚力和内摩擦角,以及断层面上的流体压力等因素有关,断层对地表移动变形的影响与断层面的倾向和倾角有关。在进行断层影响下的建(构)筑物保护煤柱留设时,应当考虑到工作面开采参数、断层面的物理力学参数和开采方法等影响因素,综合采用数值模拟和相似模拟等手段确定保护煤柱的宽度。     

厚煤层大采高开采地表下沉观测与结果分析

随着煤矿步入现代化开采,厚煤层大采高开采技术已得到广泛应用.大采高必然导致大开采空间,覆岩运动较为剧烈,继而对地表构(建)筑物造成一定的损害.为有效地保护地表建筑物免受破坏,合理地留设保护煤柱,本文以山西晋城寺河煤矿5304大采高工作面为工程背景,建立地表移动观测站,对地表移动变形规律及岩层角值参数进行研究分析,并采用概率积分法对地表移动变形进行预计,绘制了地表移动变形等值线图.结果表明:该工作面开采后引起的地表最大下沉值为4365.6 mm,下沉系数为0.83;矿区倾向移动角为73.8°,边界角为70.2°,走向移动角为73.2°,边界角为67.8°,充分采动角为52.8°,最大下沉角为86.6°.研究成果对寺河矿区的保护煤柱设计以及"三下"开采具有一定的指导意义.     

巨厚黄土层宽条带开采地表移动规律及参数优化

为了有效地控制地表移动变形以保护地表建筑物,保证煤炭资源的采出率,最大限度地减小开采损害的影响,应用宽条带开采方案,以彬长矿区的采矿地质条件为工程背景,研究厚黄土层下开采的地表移动规律。通过在开采区域地表布设监测点的方法,结合亭南煤矿现场观测实测数据并对其进行理论分析,描述了深部大采深宽条带开采的地表移动规律,给出了彬长矿区地表移动变形的重要参数,主要影响半径为295 m,主要影响范围角正切值为1.93,地表沉陷范围343 m,边界角为58.96°。运用概率积分和威尔逊理论得出该矿区多个条带工作面开采时,煤柱宽度和采出宽度的最佳匹配计算方法,基于协调开采原则得出了合理的条带开采参数。结果表明,将研究得到的地表移动参数应用于生产实践取得了良好效果,所得的地表移动参数对该矿区具有一定的参考价值。     

大采高浅埋煤层开采地表移动变形特征研究

 大采高浅埋煤层开采地表地表移动变形具有一定的特殊性,在对韩家湾煤矿2304工作面开采地表移动观测的基础上,确定了韩家湾煤矿开采岩层移动参数,分析了影响采空区地表裂缝形成的主要因素,给出了厚松散层浅埋煤层开采地表移动变形破坏规律。为今后矿井“三下”开采以及保护煤柱的安全合理留设提供相关参数与科学依据。     

条带开采地表沉陷规律实测研究

为了维持矿井生产 ,毛郢孜煤矿采用条带法开采村庄煤柱 ,并专门布设了地表移动观测站 ,通过对观测资料的分析研究 ,获得了该区条件下条采时的地表移动变形规律 ,求取了概率积分法预计参数 ,为深部开采和其它类似条件的建筑物下采煤提供了技术依据     

薄冲积层急倾斜煤层群开采地表移动规律

采用离散元数值模拟方法对青山煤矿同一水平急倾斜煤层群开采后地表沉陷规律、煤层顶底板在重复采动条件下的移动规律进行了研究,分析了地表易产生非连续变形和突发性破坏的机理。在掌握同一水平煤层开采后地表移动规律的基础上,进行地表变形参数评价。提出建议:在模型-300~0 m范围内作为建筑物用地时以开采硬子槽煤层为主,适当增加阶段煤柱;850~1 200 m范围内作为建筑物用地时以开采大槽煤层为主,管子槽煤层配采。     

煤柱宽度对地表移动变形影响数值模拟研究

文中采用离散元数值模拟软件UDEC研究工作面间煤柱宽度对地表移动变形的影响。以山西某矿的地质采矿条件为工程背景,建立了7种不同工作面煤柱宽度工况条件下的数值模拟方案;分析了各工况开采后岩层竖向应力及地表移动变形的规律。随着工作面间煤柱宽度的增加,地表移动变形值大幅度的减小。因此,适当增加工作面煤柱宽度可作为控制地表移动变形及保护建筑物一种途径。     

条带开采地表沉陷规律实测研究

为了维持矿井生产，毛郢孜煤矿采用条带法开采村庄煤柱，并专门布设了地表移动观测站，通过对观测资料的分析研究，获得了该区条件下条采时的地表移动变形规律，求取了概率积分法预计参数，为深部开采和其它类似条件的建筑物下采煤提供了技术依据。