開(kāi)采沉陷第十五講實(shí)用教案

1、第一節(jié) 概述(i sh)(i sh) 由于煤礦地下開(kāi)采范圍大、開(kāi)采層數(shù)多而開(kāi)采深度有限，開(kāi)采的影響一般都能發(fā)展到地表(dbio)，波及到上覆巖層與地表(dbio)的一些與人類(lèi)生產(chǎn)和生活有密切關(guān)系的對(duì)象，如湖泊、河流、鐵路、公路、民用住宅和工業(yè)廠房、管道、農(nóng)田水利設(shè)施以及并下工程等，使工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不能正常進(jìn)行，居民的居住安全得不到保證。 因此必須采取措施進(jìn)行防護(hù)，以減小或者完全避免地下開(kāi)采的有害影響。留設(shè)保護(hù)煤柱，就是其中的措施之一。 保護(hù)煤柱是指專(zhuān)門(mén)留在井下不予采出的、目的是保護(hù)其上方巖層內(nèi)部和地表(dbio)的上述保護(hù)對(duì)象不受開(kāi)采影響的那部分煤體。第1頁(yè)/共13頁(yè)第一頁(yè)，共14頁(yè)。第一節(jié) 概述

2、(i sh)(i sh) 留設(shè)保護(hù)煤往雖然是保護(hù)上覆巖層和地面建筑物、構(gòu)筑物不受開(kāi)采影響的一種比較可靠的方法，但也存在如下缺點(diǎn)： 1有一部分煤炭留在地下暫時(shí)或永遠(yuǎn)不能采出，造成(zo chn)大量煤炭資源的損失，縮短礦井生產(chǎn)年限； 2由于留設(shè)保護(hù)煤柱，使采掘工作復(fù)雜化和采掘工程量增大，還會(huì)導(dǎo)致局部礦壓集中，給礦井生產(chǎn)造成(zo chn)危害。 由于采礦引起的巖層與地表移動(dòng)，使得位于其影響范圍內(nèi)的井巷、地面建筑物和構(gòu)筑物、地表水系及含水層等遭受不同程度的損壞。為了保護(hù)某些重要的建（構(gòu)）筑物、水體等，使其免遭采動(dòng)損害的影響，有時(shí)需要在井下留設(shè)保護(hù)煤柱，特別是對(duì)小范圍內(nèi)的重要建筑物，在淺部開(kāi)采時(shí)留設(shè)

3、保護(hù)煤柱還是必要的。第2頁(yè)/共13頁(yè)第二頁(yè)，共14頁(yè)。第二節(jié) 保護(hù)(boh)煤柱留設(shè)原理 留設(shè)保護(hù)煤柱的實(shí)質(zhì)就是根據(jù)已掌握的地表移動(dòng)變形規(guī)律，在煤層層面上圈定一個(gè)保護(hù)煤柱的邊界，回采僅在該邊界之外進(jìn)行(jnxng)，已使開(kāi)采的影響不波及到需要保護(hù)的范圍。 保護(hù)煤柱的邊界是從受保護(hù)范圍的邊界起，按移動(dòng)角、（主斷面）上和斜向移動(dòng)角、（任意斜向斷面上）所作的保護(hù)臨界面與煤層層面的交線。 如圖4-1所示，地面上有一座需要保護(hù)的建筑物ABCD，其受保護(hù)范圍不是建筑物的外邊界所圈定的區(qū)域，而是過(guò)建筑物各角點(diǎn)平行于煤層走向和傾向的四條直線所圍成面積a0b0c0d0。 第3頁(yè)/共13頁(yè)第三頁(yè)，共14頁(yè)。第4頁(yè)

4、/共13頁(yè)第四頁(yè)，共14頁(yè)。第二節(jié) 保護(hù)(boh)煤柱留設(shè)原理 從平面圖上量出保護(hù)煤柱的面積A，根據(jù)煤層(micng)的傾角 和煤的質(zhì)量密度 及煤層(micng)厚度m，則可確定出因留設(shè)煤柱而呆滯的煤量Q為:（4-1） 正確選取移動(dòng)角是保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。移動(dòng)角是指在充分采動(dòng)或接近(jijn)充分采動(dòng)的條件下，主斷面上臨界變形值的點(diǎn)和開(kāi)采邊界的連線與水平線在煤柱一側(cè)所夾的角。 一般建筑物低于級(jí)損壞（裂縫寬度小于4mm）。磚石結(jié)構(gòu)房屋的臨界變形值為 第5頁(yè)/共13頁(yè)第五頁(yè)，共14頁(yè)。第二節(jié) 保護(hù)(boh)煤柱留設(shè)原理 保護(hù)煤柱留設(shè)時(shí)，由于地質(zhì)采礦條件的差異、移動(dòng)角的誤差、井上下位置關(guān)系的不準(zhǔn)確等

5、因素的影響，使得所留設(shè)的保護(hù)煤柱的尺寸(ch cun)和位置出現(xiàn)偏差。因此，留設(shè)的保護(hù)煤柱應(yīng)具有一定的備用尺寸(ch cun)。加備用尺寸(ch cun)的方法如下: 目前在保護(hù)(boh)煤柱設(shè)計(jì)中，一般在地面上加圍護(hù)帶，即根據(jù)建筑物不同的保護(hù)(boh)級(jí)別，從建筑物邊界向外擴(kuò)展一定的范圍，作為設(shè)計(jì)保護(hù)(boh)煤柱的受保護(hù)(boh)邊界。第6頁(yè)/共13頁(yè)第六頁(yè)，共14頁(yè)。第二節(jié) 保護(hù)(boh)煤柱留設(shè)原理 教材P116中表4-1給出礦區(qū)建筑物和構(gòu)筑物的保護(hù)等級(jí)，相應(yīng)的圍護(hù)(wi h)帶寬度列于表4-2中。 保護(hù)煤柱留設(shè)所需的資料： 1保護(hù)對(duì)象（如工業(yè)廣場(chǎng)、房屋、鐵路、立井等）的特征及使用要求

6、，礦區(qū)的地質(zhì)條件及煤層埋藏條件； 2符合精度要求的必要的圖紙資料，如井田地質(zhì)剖面圖，煤層底板等高線圖，井上下對(duì)照(duzho)圖； 3礦區(qū)地表移動(dòng)參數(shù)以及斷層、背向斜等地質(zhì)構(gòu)造情況。第7頁(yè)/共13頁(yè)第七頁(yè)，共14頁(yè)。第三節(jié) 垂直(chuzh)斷面法 步驟： （1）沿煤層走向和傾向確定受護(hù)對(duì)象的邊界，按寬5-20m加圍護(hù)帶得受護(hù)面積邊界； （2）確定保護(hù)煤柱邊界：在受護(hù)面積邊界與煤層走向平行或垂直(chuzh)時(shí)所作的垂直(chuzh)剖面上，在松散層和基巖內(nèi)分別用移動(dòng)角和、畫(huà)直線，作出保護(hù)煤柱邊界。如圖所示。第8頁(yè)/共13頁(yè)第八頁(yè)，共14頁(yè)。計(jì)算計(jì)算(j sun)壓煤量壓煤量第9頁(yè)/共13頁(yè)第

7、九頁(yè)，共14頁(yè)。3060計(jì)算計(jì)算(j sun)壓煤量壓煤量第10頁(yè)/共13頁(yè)第十頁(yè)，共14頁(yè)。第11頁(yè)/共13頁(yè)第十一頁(yè)，共14頁(yè)。第四節(jié) 保護(hù)煤柱留設(shè)工作(gngzu)的管理 1新設(shè)計(jì)的礦井和生產(chǎn)礦井在留設(shè)建筑物保護(hù)煤柱時(shí)，應(yīng)有相應(yīng)的圖紙和文字說(shuō)明。其內(nèi)容，包括地質(zhì)開(kāi)采技術(shù)條件，受保護(hù)對(duì)象概況，留設(shè)煤柱的必要性，選取(xunq)的參數(shù)及壓煤量計(jì)算。 2煤柱留設(shè)和變更的批準(zhǔn)權(quán)限如下： （1）國(guó)家一級(jí)鐵路和二級(jí)鐵路，對(duì)礦井安全生產(chǎn)有嚴(yán)重威脅的水體，大型礦井的主要井筒及工業(yè)場(chǎng)地，縣以上城鎮(zhèn)及大型工廠，壓煤量超過(guò)50萬(wàn)噸的其它建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱的留設(shè)，必須報(bào)省、市、自治區(qū)煤炭管理部門(mén)批準(zhǔn)、備案。 （2）上述以外的建筑物、水體、鐵路及主要并巷煤柱的留設(shè)，必須報(bào)礦務(wù)局總工程師批準(zhǔn)，報(bào)省、市、自治區(qū)煤炭管理部門(mén)備案。 （3）各類(lèi)煤柱應(yīng)按留設(shè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)加控制，不得任意變更，特殊情況下非改變不可時(shí)，須按上述批準(zhǔn)權(quán)限重新報(bào)批。第12頁(yè)/共13頁(yè)第十二頁(yè)，共14頁(yè)。謝謝您的觀看(gunkn)！第13頁(yè)/共13頁(yè)第十三頁(yè)，共14頁(yè)。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)第一節(jié) 概述。留設(shè)保護(hù)煤往雖然是保護(hù)上覆巖層和地面建筑物、構(gòu)筑物不受開(kāi)采影響的一種比較可靠的方法，但也存在如下缺點(diǎn)：。1有一部分煤炭