特殊開采考試資料

1、1. 巖層移動(dòng)：。巖體受采動(dòng)影響變形破壞實(shí)際上是指巖體地質(zhì)結(jié)構(gòu)改組和結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)的喪失現(xiàn)象。2巖層移動(dòng)和變形分區(qū)充分采動(dòng)區(qū)；最大彎曲區(qū)：巖層向下彎曲的程度最大；¾頂板壓縮區(qū)；¾底板壓縮區(qū) 支承壓力引起沿垂直方向壓縮；工作面區(qū)域以外地層下沉； ¾不均勻?。?#190;均勻隆起區(qū)3三帶的劃分：1）垮落帶（）（2）斷裂帶（裂隙帶（左右斷裂，上下離層）彎曲，整體斷裂，大致垂直于層面的裂隙，離層，一般導(dǎo)水，又稱導(dǎo)水?dāng)嗔褞В?）彎曲帶（斷裂帶之上至地表，又稱彎曲下沉帶或整體移動(dòng)帶。 保持整體性和層狀結(jié)構(gòu)，不存在或極少存在離層裂隙。隔水，巖性較軟時(shí)，隔水性能更好。）（4）不出現(xiàn)三

2、帶的可能性：淺部無彎曲下沉帶；充填開采無垮落帶。4.地表移動(dòng)盆地：在開采影響波及到地表以后，受采動(dòng)影響的地表從原有的標(biāo)高下沉降，從而在采空區(qū)上方地表形成比采空區(qū)面積大得多的沉陷區(qū)域，這種地表沉陷區(qū)域稱為地表移動(dòng)盆地。動(dòng)態(tài)盆地推進(jìn)過程中形成的地表移動(dòng)盆地 。靜態(tài)盆地最終地表移動(dòng)盆地5. 五大角度：#在移動(dòng)盆地主斷面上，將地表下沉曲線上的最大下沉點(diǎn)或盆地平底邊緣點(diǎn)投影在地表水平線上，該投影點(diǎn)和采空區(qū)邊界的連線與煤層底板在采空區(qū)一側(cè)的夾角叫充分采動(dòng)角 #邊界角：在充分或接近充分采動(dòng)條件下，移動(dòng)盆地主斷面上的邊界點(diǎn)和采空區(qū)邊界點(diǎn)的連線與水平線在煤壁一側(cè)的夾角 #下沉盆地移動(dòng)角：在充分或接近充分采動(dòng)條件

3、下，在移動(dòng)盆地的主斷面上，地表最外的臨界變形點(diǎn)和采空區(qū)邊界點(diǎn)連線與水平線在煤壁一側(cè)的夾角 #裂隙角:地表最外的一條裂縫和采空區(qū)邊界點(diǎn)與水平線在煤壁一側(cè)的夾角 #最大下沉角：在移動(dòng)盆地傾向主斷面上，采空區(qū)中點(diǎn)和地表最大沉點(diǎn)在地表水平線上投影點(diǎn)的連線與水平線在下山方向的夾角6. 五大參數(shù)：#下沉 ：主斷面內(nèi)地表移動(dòng)向量的鉛直分量,用W表示。#傾斜：傾斜是指地表單位長度內(nèi)下沉的變化，用i表示。單位為mm/m，#水平移動(dòng) ：水平移動(dòng)-地表移動(dòng)向量的水平分量,用U表示，單位為mm，#曲率 ：地表單位長度內(nèi)傾斜的變化，用K表示，單位為mm/m2或10-3/m。#水平變形：水平變形單位長度上水平移動(dòng)的變化。

4、用e 表示，坐標(biāo)向上為正，單位：mm/m7.主斷面：指通過盆地內(nèi)最大下沉點(diǎn)沿煤層傾向或走向的垂直剖面8.主要影響角：開采邊界與主要影響范圍外邊界點(diǎn)的連線和邊界煤柱層面所夾的角。 tgb常見值為1.32.5，一般為29. 主要影響半徑：10.建筑物下采煤有那些開采方法能保護(hù)建筑物協(xié)調(diào)開采 局部開采（分層開采 房柱法 條帶法 充填法） 限厚開采11. 那些變形對(duì)建筑物造成那些影響？下沉：均勻下沉對(duì)建筑物本身不會(huì)產(chǎn)生破壞影響管線：水管、氣管、電話線、 電線水位上升降低了地基的強(qiáng)度，影響建筑物的使用水平移動(dòng):均勻水平移動(dòng)對(duì)建筑物本身不會(huì)產(chǎn)生破壞但影響管線傾斜:使建筑物重心偏移，增加了附加力，影響穩(wěn)定性

5、;危害程度與建筑物高度成正比。曲率:平面®曲面，在正負(fù)曲率作用下，應(yīng)力重新分布平面狀態(tài)：建筑物的作用力和地基的反作用力平衡  水平變形:使建筑物受拉或受壓;拉伸變形危害最大 s拉<s壓 幾倍幾十倍;拉伸變形大于1mm/m，磚石結(jié)構(gòu)出現(xiàn)細(xì)小的豎向裂隙。壓縮變形:壓縮變形較大時(shí)，墻壁壓碎，地板鼓起，圍墻褶曲.其中，水平變形和曲率對(duì)建筑物影響最大；傾斜對(duì)高度大，底面積小的建筑物影響大12. 6條帶采煤法煤層劃分為若干條帶，各條帶相間開采，采出條帶采出后，由保留條帶支撐上覆巖層重量。條帶采煤法能夠有效地減少地表變形，減少地表下沉量可達(dá)8090%;主要缺點(diǎn)是采出率低，

6、采出率小于50%，巷道掘進(jìn)多，工作面效率低條帶采煤法開采的一般條件煤層埋深一般小于500 m;采厚一般在2 m左右，個(gè)別達(dá)到48 m,目前已放頂煤;采出率一般在4060%;地表下沉系數(shù)一般小于0.1，個(gè)別達(dá)到0.16條帶采煤法的適用條件地面為密集建筑群、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的或紀(jì)念性的建筑物；難搬遷的村莊；鐵路橋梁、隧道或鐵路干線下；水體下的煤層及受巖溶承壓水威脅的上方煤層；地面排水困難。條帶采煤法開采的理想地質(zhì)條件：煤層埋深小于400500m，單一煤層，厚度比較穩(wěn)定，頂?shù)装鍘r層和煤層較硬條帶尺寸設(shè)計(jì)主控參數(shù):采出條帶寬度b;保留條帶寬度a;采出率C 條帶開采注意的問題 上行開采順序有利于保留條帶基本不再

7、受重復(fù)采動(dòng)影響。當(dāng)煤層間距較小時(shí)上下煤層或上下分層的煤柱要對(duì)齊。保留條帶中盡量不開掘巷道或少開掘巷道.不得隨意擴(kuò)大采出條帶寬度和縮小保留條帶寬度?；夭上锏啦捎缅^桿支護(hù)能起到加固保留條帶的作用。13水體類型地表水體地下水體松散層水體；基巖含水層水體；采空區(qū)積水14.水體下采煤允許采動(dòng)等級(jí)：級(jí)不允許導(dǎo)水?dāng)嗔褞Р暗剿w；級(jí)允許導(dǎo)水?dāng)嗔褞Р八缮⒖紫度鹾畬铀w但不允許跨落帶波及該水體；級(jí)允許導(dǎo)水?dāng)嗔褞нM(jìn)入松散孔隙弱含水層，同時(shí)允許跨落帶波及該弱含水層水體15.防水安全煤（巖）柱的適用條件。（1）直接位于基巖上方的地面水體和松散層底部的強(qiáng)、中強(qiáng)含水層及其上方水體。（2）松散層底部為不穩(wěn)定黏性土隔水層

8、的強(qiáng)、中強(qiáng)含水層水體（3）急傾斜每層上方的各類地面水體和松散含水層水體（4）底界面下方無穩(wěn)定的泥質(zhì)巖類隔水層的基巖強(qiáng)、中含水層（5）要求作為水源地和旅游景點(diǎn)保護(hù)的地面和地下水體（6）礦井排水能力和排水系統(tǒng)有限或不足。不允許增加礦井涌水量（7）采用其他開采方法增加的涌水量會(huì)帶來不合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果16. 垮落帶高度的計(jì)算公式（傾角為0°35°及36°54°）單一煤層的垮落帶最大高度：（1）覆巖為極堅(jiān)硬巖層公式（2）覆巖為堅(jiān)硬、中硬、軟弱巖層或其互層公式 w 垮落過程中頂板下沉值 17. 水體下采煤的安全技術(shù)措施？試探開采；分區(qū)隔離開采；全部充填開采、部分開

9、采和分層間歇開采；堅(jiān)持有疑必探，先探后采的原則；正確設(shè)計(jì)防水隔離煤柱。18. 影響底板突水的主要因素 #水源條件 水量愈豐富，突水量愈大，危害也愈大。水壓是突水的動(dòng)力,水壓愈大，破壞愈嚴(yán)重。#地質(zhì)構(gòu)造 構(gòu)造既可以充水，又可以導(dǎo)水 #隔水層的阻水能力隔水層的阻水能力取決于隔水層的強(qiáng)度、分層厚度和裂隙發(fā)育程度#礦山壓力 支承壓力誘發(fā)底板突水;初次來壓或周期來壓期間易突水 ;工作面后部采空區(qū)邊緣附近易突水;開切眼附近是底板易突水;工作面推進(jìn)速度慢，工作面突然停止推進(jìn)或在停采線處易突水;區(qū)段或分帶煤柱附近易19完整底板？斷裂底板.完整底板是指底板巖體為均勻完整介質(zhì)，這是解析計(jì)算設(shè)定的理想介質(zhì)條件。斷裂

10、底板事實(shí)上煤層底板巖層一般都存在大量構(gòu)造面或大量節(jié)理裂隙，巖體被各種不同類型的節(jié)理、裂隙和弱面所切割，使其成為非均質(zhì)的各向異性介質(zhì)。20煤層底板巖層中的下三帶？（1）底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶 ：煤層底板巖層受采動(dòng)影響而產(chǎn)生的采動(dòng)導(dǎo)水?dāng)嗔逊秶?；由沿層面和垂直于層面的裂縫 形成（2）底板阻水帶：位于煤層底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶以下、底部含水體以上具有阻水能力的巖層范圍 （3）底板承壓水導(dǎo)升帶：煤層底板承壓含水層的水在水壓力和礦壓作用下上升到其頂板巖層中的范圍21. 承壓含水層上安全采煤的技術(shù)措施采煤方法主要是指開采過程對(duì)巖溶水的處理方法一深降強(qiáng)排（疏水開采）設(shè)置各種疏水工程，將巖溶水水位人為地降低到開采水平

11、以下;疏水井巷、疏水鉆孔;防止底板突水效果最好;疏水工程量大、設(shè)備多、電耗大，因而投資大、成本高；由于疏水引起的水位降低，使附近工農(nóng)業(yè)用水缺乏，并造成地表下沉;承壓含水層上安全采煤的技術(shù)措施二外截內(nèi)排（堵水開采）在井田或井田內(nèi)某一區(qū)域外圍集中徑流帶采用鉆孔注漿的方法建立人工帷幕，截?cái)嗟V井的補(bǔ)給水;然后在開采范圍內(nèi)進(jìn)行疏水，將承壓水的水位降低到開采水平以下;特定條件，水文地質(zhì)條件清楚，補(bǔ)給徑流區(qū)集中22. 什么是上行開采？答：煤層間、厚煤層分層間及煤組間先采標(biāo)高低的煤層、分層或煤組，后采標(biāo)高高的煤層、分層或煤組稱為上行式開采順序，反之，則稱為下行式開采順序（附圖 公式見例題）舉例某工作面開采,傾

12、向已達(dá)充分采動(dòng),走向長度已足夠長,可認(rèn)為是半無限開采,走向主斷面處開采深度H=310m,采厚m=2m m=1.45m,煤層傾角a=12°,覆巖中硬,全部垮落法管理頂板,已知經(jīng)驗(yàn)值h =0.76，tgb=2.2， S0=0.1H， b=0.36預(yù)計(jì)沿地表移動(dòng)盆地走向斷面上的最大移動(dòng)和變形值.S0=0.1H=0.1´310=31(m) W0=mhcosa=1.45´1000´0.76´cos12°=1078mm 23. 垮落帶與斷裂帶的高度主要影響因素（1）頂板巖性：頂板堅(jiān)硬，兩帶高度較大，之和可達(dá)18 28倍采高；頂板松軟破碎時(shí)，兩帶高

13、度較低，采厚的9 12倍。 （2）煤層傾角：傾角小于35°時(shí)，巖塊就地堆積?？迓鋷Ш蛿嗔褞线吔珉x煤層的高度基本上是相等，傾角35° 54°時(shí)，垮落巖塊下滑；傾角大于54°時(shí)，巖塊下滾，下部垮落的發(fā)展很小，上部發(fā)展很高 （3）采高及厚煤層分層次數(shù)：一次采全高或分層初次開采時(shí)，兩帶高度與采高呈近似直線關(guān)系。分層或近距離煤層群重復(fù)開采，兩帶高度隨分層次數(shù)增加而遞減 （4采空區(qū)范圍：采空區(qū)范圍大時(shí)，兩帶充分發(fā)展，反之受到限制 （5采空區(qū)處理方法：全部垮落法：上覆巖層破壞發(fā)展最充分，彎曲離層、斷裂、垮落，達(dá)到一定高度。充填法：無垮落帶，斷裂帶高度也明顯降低。煤柱

14、支撐法：兩帶高度介于之間24. 地表移動(dòng)和破壞的形式： 非連續(xù)型 裂縫或塌陷坑 ；煤層埋藏較淺，采厚較大或受構(gòu)造影響；連續(xù)型 地表移動(dòng)盆地或下沉盆地；煤層埋藏較深，采厚較小25. 充分采動(dòng)：把地表最大下沉值不再隨開采區(qū)域尺寸增大而增加的開采狀態(tài)稱為充分采動(dòng) 特點(diǎn)：地表下沉值達(dá)到該地質(zhì)條件下應(yīng)有的最大值，此后開采范圍再繼續(xù)擴(kuò)大時(shí)，地表的影響范圍相應(yīng)擴(kuò)大，但地表最大下沉值不再增加開采影響傳播角：在移動(dòng)盆地傾向主斷面上，按拐點(diǎn)偏移距求得的計(jì)算開采邊界和地表下沉曲線拐點(diǎn)在地表水平線上的投影點(diǎn)的連線與水平線在下山方向的夾角26. 拐點(diǎn)偏移距：過地表下沉曲線拐點(diǎn)在地表水平線上的投影點(diǎn)，按開采影響傳播角作直

15、線與煤層相交，該交點(diǎn)與采空區(qū)邊界沿煤層方向的距離27. 如何防止地表突然下沉和塌陷：1）在緩傾斜和傾斜厚煤層淺部, 采用傾斜分層2）急傾斜煤層（淺部） 采用分層間歇式采煤法; 嚴(yán)禁無限制地放煤; 煤層頂板堅(jiān)硬不易冒落時(shí)要人工強(qiáng)制放頂;煤層露頭處應(yīng)保留足夠高度的煤柱3）若建筑物位于煤層露頭附近或其下方有淺部煤層或煤層上方覆巖為石灰?guī)r地層，需查明建筑物下方是否有老窯、廢巷、巖溶、老井以及他們被充填的程度28. 水體下采煤的特點(diǎn)？主要考慮煤層與水體之間有無隔水層，開采后隔水層能否破壞，開采引起的上覆巖層裂隙是否波及水體；水體下采煤的保護(hù)對(duì)象時(shí)礦井本身，為保護(hù)礦井本身必須保護(hù)水體下方的巖層；主要對(duì)策時(shí)隔離和疏降29. 底板突水類型?按突水地點(diǎn)分巷道突水：多以構(gòu)造破壞為主，承壓水通過斷裂或構(gòu)造破碎帶進(jìn)入底板，形成充水，一旦巷道揭露出來后，承壓水就迅速涌入。采場(chǎng)突水：多以采礦破壞為主，礦山壓力破壞和削弱了底板隔水層的厚度和強(qiáng)度，造成與含水層的密切水力聯(lián)系。巷道突水和采場(chǎng)突水的比例幾乎相等30. 底板采動(dòng)導(dǎo)水破壞帶深度影響因素：采煤工作面長度、采煤方法、煤層厚度