建筑群下松散顶板条带式开采方法的研究与实践.doc

建筑群下松散顶板条带式开采方法的研究与实践 摘 要：随着我国经济的快速发展和煤炭资源的不断开发，建筑物下压煤开采的题已经成为我国许多煤矿企业面临的突出问题。本文结合大兴煤矿建筑群下五采区的实际地质条件和采煤方法，就松散层下煤层条带式开采进行了试验研究，得出了相应开采方案，对更好地利用条带式开采技术解放“三下”压煤，提高煤炭资源回收率、预防或减轻采动损害、保护地表建筑物和矿区生态环境具有重要的理论和实际意义。关键词：建筑群 采煤方法 三下采煤 松散顶板引言建筑物下采煤的问题存在已久,其实质是有特殊安全要求的采煤与建筑物有效保护的问题,涉及安全条件允许和经济上能够承受两个方面。世界上主要采煤国家,如德、英国、前苏联和波兰等国在建筑物下采煤方面都积累了丰富的经验。德国早在十九世纪末，就开始进行建筑物下采煤的研究工作，采取充填条带采煤方法成功地在埃森、帕哈姆、霍姆贝格等城市下方采煤。英国最初采用的主要措施是风力充填。由于开采缓倾斜煤层的充填效果不理想，地表下沉量达采厚的50左右，吨煤成本还增加15，故未能得到推广使用以后英国较多的采用条带式采煤法开采城市、工厂和密集的建筑群下压煤，取得了较好的效果，大大减轻了建筑物受采动损害的程度。前苏联是世界主要产煤国之一，建筑物下压煤问题亦十分严重，据文献记载，前苏联在岩层和地表移动研究工作基础上，于1938年首先在顿巴斯矿区进行建筑物下采煤，至今已有近70年的历史，采用的采煤措施一般为：合理布置工作面、协调开采、条带开采等。我国煤炭储量居世界前列，大小煤田遍布于全国各地。各矿区都程度不同地存在着建筑物下采煤的问题,在煤田上方有数量众多的村庄、工厂和城镇。据1977年95个局矿的不完全统计，在现有井田范围内，建筑物三压煤量达数十亿吨。建筑物下压煤不仅严重影响煤矿的生产和发展，而且造成国家资源的严重浪费。1.某矿简介1.1地理位置某矿位于铁法煤田西南部，地处辽宁省北部调兵山市区境内辽河北畔，东距铁岭市30km，南至沈阳市100km，设计年产量为150万吨/年，井田境界范围上界为200m标高,深部到F18号断层和800m标高。南界为27000纬线,北到22000纬线，平均走向长5公里,倾向长2.35公里,面积为11.75平方公里。1.2地质及建筑群基本条件井田范围内断层多，落差在25m以上的断层多达289条km2，地质构造复杂；表土层特别厚，达到130m；围岩属“难控”围岩，煤层较软，普氏系数f2；冒落条采时，宽高比5。条带开采，最小宽高比为157，满足宽高比5的要求。3.3.2安全系数K检验K1煤柱稳定。冒落条采时，一般取K15。而本试验采区内，Kmin=197，故满足要求。3.3.3煤柱面积检验由条带开采的实践证明，对于条带开采而言，保留条带煤柱的面积与总开采面积的百分比大于30时，认为条带开采是成功的，而本试采区，最大采出率Pmax=450可知，保留煤柱体的面积与总开采面积的百分比为550，大于30，故满足条带开采保留煤柱面积的要求。结论本文在理论分析、结合国内外同等条件下的研究现状，进一步分析和研究了在不同的地质和周围环境条件下，如何做到既充分采出煤炭资源又保护了地面建筑物的煤炭开采方法。并以某矿为实例进行了开采方案的实践研究。通过本文的研究，获得以下主要结论：(1)针对某矿井井田上方建筑物密集，且煤层上有松散层覆盖的开采条件，经过综合对比分析，采用条带开采法技术上是可行的、经济上是合理的。 (2)根据地表移动变形预计，在开采结束后，移动变形对地面建筑物影响在小I级变形以内，根据。三下”规程，地面建筑物砖墙仅出现宽度12mm的裂缝，破坏影响轻微，不会影响村庄建筑物安全正常使用，符合建筑群下采煤原则。(3)大兴建筑群下条带开采试验成功。为今后其他煤矿开采提供经验，其开采方法可在类似条件下矿区推广应用。参考文献1杜计平,汪理全煤矿特殊开采方法.中国矿业大学出版社，20111陈炎光.徐永圻中国采煤方法M.徐州：中国矿业大学出版社，19912陈炎光.陆士良中国煤矿巷道围岩控制M.徐州：中国矿业大学出版社，19943候朝炯.郭励生煤巷锚杆支护M.徐州：中国矿业大学出版社，19994邹喜正.煤矿巷道围岩稳定性分类M.徐州：中国矿业大学出版社，19955周国辁等.建筑物下采煤M北