影响煤层(群)上行开采的

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2、采高 采高是影响上覆岩层破坏状况及 其高度的根本因素。采高越大,采出 的空间越高,采场上覆岩层结构可能 获得平衡的机率就越小,势必导致采 场上覆岩层的严重破坏。一般采高越 大,上煤层的下沉越大,各种变形值 也增大。
开采单一煤层及厚煤层第一分层时,垮 落带及断裂带高度与采高基本上成正 比关系。在分层开采厚煤层时,垮落 带及断裂带高度与累计采高成分式函 数关系。当分层数增加时,此两带高 度趋于稳定并略有下降。
3、采煤方法
采煤方法是控制覆岩破坏高度的重要 因素。如前所述,厚煤层分层开采可以使 垮落带和断裂带的发育高度有所降低。这 是由于重复采动时,已被破坏的上覆岩层 的力学性质进一步软化。这时,采空区的 空间主要由上覆岩层的整体弯曲来充填。 因而,地表或覆岩下沉量大、下沉速度快 及波及地表或覆岩的时间短。
• 当直接顶的厚度大于(1/Kp一1)倍 采高时,垮落矸石充满采空区,其上 覆岩层在断裂下沉中易于形成平衡岩 层结构,位于平衡岩层之上的煤层将 缓慢下沉,有利于上行开采。 • 当顶板赋存有节理裂隙发育的石 灰岩或坚硬砂岩时,这些岩层在下沉 过程中易于形成缓慢下沉。显然,上 覆岩(煤)层将均匀下沉,有利于上 行开采。
• 6、时间 • 煤层采出之后,覆岩垮落、移动至移 动稳定,有一个时间发展过程。据实测资 料,当覆岩为坚硬岩层时,断裂带发展到 最高后,达到稳定,一般历时2~4个月, 顶板为中硬岩层时,断裂带发育到最高后, 稳定,一般历时为1~3个月;当顶板为软 岩层时,断裂带发展到最高而后稳定的时 间一般为1~2个月、总之,上行开采时, 上、下煤层的开采应间隔足够的时祠。否 则,即是有足够的层间距,开采上煤层也 会遇到困难 。
• 采煤方法中,其顶板管理方式决定着 覆岩破坏的空间形态和高度。全部垮 落法管理顶板时,采场上覆岩层一般 都形成“三带”。而采用充填法管理 顶板时,一般只引起覆岩的开裂性破 坏,顶板下沉量要比全部垮落法小; 顶板下沉量随采高而变化。
• 采用充填法管理顶板后的直接顶,相当 于用全部垮落法的裂隙带。因此,采用 充填法时的采高M。相当于同样条件下 使用全部垮落法的垮落带高度Σh加上采 高M, • 即 M。=(Kp/ Kp一1)M, • 也就是说,用充填法时的采高M。相 当于用全部垮落法时的采高的 (Kp/ Kp一1)倍。
• 或者说垮落法的采高相当于采用充 填法的采高的(Kp一1/ Kp); • 采用充填法的采高相当于采用垮落 法时的采高缩小了[1一(Kp一1/ Kp)]。顶板下沉量与采高成正比关 系。 • 因此,采用充填法时的顶板下沉相 当于垮落法时的(Kp一1/ Kp)。
4、岩性及层间结构 岩石力学性质及层间结构影响覆岩破坏的 高度。当顶板岩石硬度较高时,垮落带和断裂 带的发育较高。在垮落过程中标,顶板下沉量 较小,采空区空间高,垮落过程较充分。‘因 此,岩层主要以断块充填采空区。当顶板岩石 强度较低时,在垮落过程中,覆岩下沉量较大, 采空区高度不断缩小,垮落过程发育不充分, 主要以岩层弯曲充填采空区。因此,垮落带及 断裂带发育较低。
5、煤层倾角 煤层倾角主要影响采场上覆岩层破坏的空间形态。 缓倾斜煤层,采场顶板岩层冒落后就地堆积。在采空区边 界,由于煤柱支撑,剪切应力大,因此,垮落带及断裂带 发育较中部高。 倾斜煤层,随倾角增大,采场顶板岩层垮落后会沿煤层底 板向下滚动。煤层倾斜下方的顶板受矸石充填,垮落不充 分,而倾斜上方的岩层失去垮落矸石的支承,岩层垮落充 分。因此,垮落带和断裂隙的不对称,倾斜上方高,倾斜 下方低。急倾斜煤层,采空区垮落矸石下滑,上部岩层垮 落更充分,垮落带及断裂带的分布形态明显更向上部边界 发展。同时,媒层底板亦可发生滑脱来充填采空区。
影响煤层(群)上行开采的主 要因素
影响煤层(群)上行开采的主要因素 1、层间距 煤层(群)上行开采的生产实践及 科学研究证明,足够的层间距是上行开 采的基本条件。上、下煤层的层间距 (或H/M)越大,上覆煤层移动越平缓, 倾斜、曲率等各种变形值越小,越有利 于上行开采。
反之,层间距(或H/M)越小,上覆 煤层变ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ愈剧烈,甚至出现台阶下沉。 采场上覆岩层的垮落性破坏及台阶错 动是影响上行开采的最大障碍。当上、 下煤层的层间距大于下煤层的垮落带 最大高度时,上煤层发生合阶错动的 机率就小,采取一定技术措施,一般 可以上行开采。
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