三下采煤一些概念.doc

1.三下一上采煤：是指在建筑物下，水体下，铁路下和承压水体上采煤。2.采动影响：煤层大面积采空后，周围岩层失去平衡，在重力作用下产生的变形与移动。3.充分采动：指地下开采后，地表出现的下沉值达到了改地质条件下应有的最大值。非充分采动：当采空区的长度和宽度小于开采深度时，地表不出现应有的最大下沉值，移动盆地呈现碗形。充分采动区：在此区内除了顶板冒落以外，向下沉降之岩层扔平行于它原有的层位，而且层内各点移动量是沿煤层的法线方向并且彼此相等。4.岩层移动三带的划分：（1）倾斜或缓倾斜煤层可以分为：a冒落带b裂隙带c弯曲下沉带（2）当急倾斜煤层倾角大于岩石安息角时，出现三带倒置5.移动盆地形成条件：（1）采深大于100150米或采深大于20倍采高（2）没有大的地质破坏（3）煤层采出一定的面积6.走向主断面和倾斜主断面：通过移动盆地的最大下沉点沿煤层走向或倾向作主断面，称移动盆地的主断面，前者称为走向主断面，后者称为倾斜主断面。7.移动盆地边界确定：1）根据几何理论法研究解决地表移动问题，使用主要影响范围确定；2）根据不同需要，分别以边缘角，移动角，裂隙角确定8.移动盆地移动和变形的主要参数都包括：下沉，水平移动，倾斜，水平变形，曲率9.充分采动区的主要特点：（1）在某一层面上，各点的下沉达到最大值2）在同一层面上移动是比较均匀的3）各点移动方向基本是沿层面法线的方向4）充分采动区呈现为三角形5）顶点o随着开采范围扩大上移10.下沉w，曲率k，倾斜i三者之间的数学关系：见课本421，倾斜式下沉的导数，曲率是倾斜值的一阶导数或是下沉值的二阶导数11.地表移动和变形的预计的实质目的是：根据已知的地质条件和开采技术条件，在开采之前对地表可能产生的移动和变形进行计算，以便对地表移动和变形的大小和人范围以及对地面建筑物或铁路的危害程度进行估计 主要的预计方法有：1）典型曲线法2）经验公式法3）格网法12.典型曲线法预计法德预计步骤：1）根据矿区资料计算最大下沉值w=n*m2）做主断面剖面a确定移动盆地的范围，b特征点的确定，c计算移动盆地半长L，d将L十等分3）用下沉曲线的数值乘最大下沉值可得相应点的下沉值4）用下沉值作图即可得到下沉曲线5）计算其他参数优点：简单易行，符合实际。缺点：具有局限性13.负指数函数法中各主要参数的计算公式：见笔记第三章第三节优缺点：比较可靠，但是计算复杂没有观察资料的情况下a和n无法求得14.几何理论法的假设条件：埋藏相当深的一个水平煤层，用相当长的工作面开采15.几何理论法中各参数的计算方法：见笔记第三章第四节16.主要影响角：主要影响角是开采边界点与最大下沉点或者开采影响边界点的连线与水平线之间的夹角。主要影响半径：开采影响区在2r范围以内，2r范围以外可看作不受开采影响。r=H/tan，其中，H是开采深度17.引起拐点平移的主要原因是：靠近采空区边界顶板垮落不充分18.在非充分采动条件下，地表移动和变形的计算方法：计算法和下沉格网法19.分析地表移动和变形对建筑物的影响：1）下沉：处于地表均匀下沉区的建筑物，在工作面推进过程中，要先后受到暂时的拉伸变形和压缩变形的影响。只要建筑物能承受在回采过程中地表变形的作用，则处于地表均匀下沉区的建筑物受到危害不大。若地表均匀下沉值较大，将会造成坑洼积水，特别是当下沉后的地表标高低于地下潜水位时，建筑物会长期泡在水中，不仅影响建筑物的正常使用，而且影响建筑物本身的强度。2）倾斜：地表倾斜会使建筑物产生倾斜，重心偏移。倾斜对于一些面积较小而高度大的建筑物影响较大。当倾斜较大时，建筑物重心的投影会转移到基础底面以外，可能造成建筑物倒塌。3）水平变形：水平变形对建筑物的影响较大。水平变形通过建筑物基础的底面和侧面，使基础受到土壤的摩擦力，粘着力，被动土压力的作用，在建筑物上产生附加的水平拉伸和压缩应力。建筑物越长，其受到的附加水平应力越大。4）曲率：地表曲率有正（凸）曲率和负（凹）曲率两种。在正曲率的影响下，建筑物基础的两端处于悬空状态，建筑物称为中部有支点的双悬臂梁。在负曲率的影响下，建筑物基础成为两端支点的简支梁。当曲率引起的附加应力超过其结构的承载能力时，建筑物会受到破坏，正曲率产生倒八字形断裂，负曲率产生正八字形断裂。曲率对底面积小的建筑物影响很小，对长度大的建筑物影响较大。20.减小地表变形的开采措施有哪些：（1）减小地表下沉a充填法管理顶板b部分开采c分层开采（2）消除或减小开采影响的叠加a开采顺序b干净开采可减小开采影响的叠加c分层开采（3）提高开采速度21.条带开采煤柱宽度的确定原则：开采后地表移动不出现波浪起伏状，而是单一平缓的下沉盆地。条带开采煤柱宽度的计算公式：b大于等于H/10，小于等于H/4。采出率g=b/(a+b)22.厚煤层开采时分层厚度如何确定：每分层的允许开采厚度M=充H/1.52bqtan (充允许地表水平变形值mm/M q充分采动地表下沉系数)23.厚煤层数个分层同时协调开采时，上下分层错距的确定：L=0.8*H/tan见课本P433数个煤层同时开采时的协调开采，上下煤层工作面之间的错距L=0.4*（H1+H2）/tan 24.建筑物的地面保护措施：a设置抗变形缝b设置钢拉杆c设置铜圈梁d设置补偿沟25.产生非连续地表变形的开采条件包括：a用冒落法开采埋藏较浅的煤层b上覆岩层为软岩c采区上部有小窑采空区d上覆岩层为坚硬岩石e有地质构造影响f开采急倾斜煤层g开采特厚煤层26.铁路下采煤应该采取的技术措施：（1）在工作面布置上：a是工作面推进方向与线路延展方向一致b使线路位于主断面（2）严禁采用非正式采煤（3）控制深厚比（4）尽量采用分层开采（5）开采急倾斜煤层，防止抽冒27.矿区水体的类型：（1）地表水a大型水体b小型水体c季节性水体（2）第三第四季冲积层含水（3）基岩含水层28.裂隙带的形状为什么呈现马鞍状：由于煤壁的支撑及上覆岩层的压力29.冒落裂隙带最大高度的测定方法：a采空区直接测定冒落带高度b巷测c钻孔法30.水下采煤时正确留设安全煤岩柱的原则：当涌水量很大时，安全煤柱大于等于裂隙带的发育高