保护煤柱设计的方法.pdfVIP

第三篇 三下采煤和保护煤柱设计 ·!! · !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 第一章 保护煤柱设计的方法 第一节 保护煤柱概述 我们掌握岩层与地表移动规律的目的，也就在于既要保护各种对象，又要尽可能 多地把地下资源开采出来。 所谓各种保护对象，我们可将它们分为自然的和人工的两方面，关于自然的方 面，有煤层、含水沙层，地面水系等等，人工的方面是人们所建造的采矿井巷、房屋建 筑，机械设备、道路、管道、水利设施、农田等各种建筑物和构筑物。按照受害特征来 说：目前经常遇到的是铁路（包括桥涵及铁路附属设备等）、建筑物（如工用及民用房 屋建筑及大型设备等）和水体（河流、湖泊、水库及地下含水沙层等）。因此，我们一般 所说的“三下”采煤，就是指的在铁路下、建筑物下和水体下开采煤炭资源工作的简 称。 过去对这项工作所采用的传统方法，不是在“三下”遗留煤炭不开采，以达到保 护的目的，就是在“三下”采出煤炭，不考虑或很少考虑由于采煤而造成的地表破坏， 建筑物受损坏的后果。例如采用留煤柱的方法，势必将在地下暂时或永久地丢弃大 量煤炭，这样不仅损失国家资源，缩短矿井生产年限，而且还会增加采掘工作的复杂 性。另外，随着地质勘探工作的不断深入，在原有的建筑物或水体下再发现煤层时， 也不能开采。所有这些，都提出一个问题，就是“三下”的煤炭是否可采的问题？ 我国在党和政府的重视下，从建国初期淮南煤田开始建立地表移动观测站起，三 十年来，在初步认识和掌握地表移动和变形规律的基础上，开展了建筑物、铁路和水 体下采煤的试验工作。最近二十年来，我们从“三下”压煤中采出了大量的煤炭。可 见，“三下”采煤对于完成国家煤炭生产任务起着重大作用，也是合理开发和利用国 家地下资源、延长矿井寿命，进一步挖掘矿井生产潜力，发挥现有矿井生产能力的重 要技术措施之一。目前，除一些地质采矿条件极为复杂眼下不能开采和重要的地面 建筑还继续采用留煤柱的方法加以保护以外，一般的采取一定的措施后，可将“三下” 煤炭资源开采出来。因此“三下”采煤已成为我国采矿工作中的日常课题，也是煤矿 生产发展的必然规律。 ·!,. · 第三篇 三下采煤和保护煤柱设计 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 第二节 保护煤柱设计的一般原理 为了使开采工作尽可能地避免对建筑物产生有害影响，应按照地面被采动的规 律划出开采边界，使开采的影响波及不到建筑物。一般我们是采用前面所介绍的移 动角来圈定开采工作对建筑物的有害影响范围的。例如，地面上有座需要保护的建 筑物，位于煤层上方（图 ）。通过它的中心 ，作煤层走向线和倾斜线，保护 ! # #$ % 的边界分别为 和 。如这地区的移动角 、、为已知，在走向断面图（图 $ ’ ( ) ! ! # # #(）上，从建筑物保护边界 、 分别作走向移动角 ，与煤层交于 、两点；在倾 $ ’ ! $ ’ 斜断面图（图 ）上，从 向煤层下山方向作 角，从 向上山方向作 角， ! # #’ ( ) # 与煤层分别交于 、两点。这样，只要开采边界，在走向断面上不超过 、两点位 ( ) $ ’ 置，在倾斜断面上也不超过 、两点，那末在没有其它地质因素影响的情况下，该建 ( ) 筑物就不会遭受采动的有害影响。这就是建筑物保护煤柱设计的