三下开采规范2019版
矿产“三下”资源开采经济评价方法研究
矿产“三下”资源开采经济评价方法研究贾珂伟(冀中能源峰峰集团有限公司,河北 邯郸 056107)摘 要:我国矿产资源虽然储量丰富,但是其“三下”开采严重影响了我国矿产资源开采的效率和质量,使得很多矿产资源不能得到有效的利用。
本文从矿产“三下”资源开采的相关概述出发,分析了“三下”资源开采的经济评价原理,以辛安矿漳村下矿井开采为例,分析其开采的现状与经济社会效益,对于矿产开采的经济效益的实现具有重要的意义。
关键词:矿产;“三下”资源;经济评价中图分类号:F426.21 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2019)09-0046-2Study on Economic Evaluation Method of Mineral Resources ExploitationJIA Ke- wei(Jizhong Energy Fengfeng Group Co., Ltd., Handan 056107,China)Abstract: Although China's mineral resources are rich in reserves, its "three-under" mining has seriously affected the efficiency and quality of mineral resources mining in China, making many mineral resources can not be effectively utilized. Starting from the related overview of mineral resources exploitation, this paper analyses the economic evaluation principle of mineral resources exploitation. Taking Zhangcun Mine of Xin'an Coal Mine as an example, it is of great significance for realizing the economic benefits of mineral resources exploitation to analyze its current situation and economic and social benefits.Keywords: mineral resources; "three down" resources; economic evaluation1矿产“三下”资源开采的相关概述矿产“三下”资源主要是指存在于建筑物、铁路与水体下的矿产资源,这些矿产资源开采被统称为“三下”资源开采。
三下采煤作业规程
工程例会时间:2010年8月18日地点:刨煤队会议室主持人:尹春生尹春生:风井煤柱一段膏体充填综采工作面由我队进行回采,充填工艺是我们首次应用,全队各级人员应该认真学习相关资料,掌握相关工艺。
充填、沿空留巷、过东一17层皮带道等工作一定要做好安全确认,保证安全。
运顺与工作面夹角76°,回采过程中的顶板管理和控制好运输机的前窜是重点。
汪洋:各班组要加强学习作业规程,严格按作业规程施工,各级管理人员要抓好规程措施的落实情况。
两顺的ZT2×3200/18/35模板支架的挡浆板前后一定要拉齐,保证两顺挡浆墙平直。
充填后安排专人检查充填效果。
郭庆林:加强机电设备的检修工作,确保机电设备完好。
机电设备各种常用的备用件准备齐全。
坚持定期检查制度,做好修检记录。
运顺坡度为3~18°,拉移变电列车前一定要检查好回柱绞车的完好情况,对变电列车要分二次进行拉移。
曹忠仁:人员到待充填区作业前一定要做好安全确认,有人员进入到充填区时任何人严禁私自动用支架,其它支架截止,作业人员找净帮顶浮石。
充填时各布料管充填的顺序一定要控制好,防止堵管。
沈云家:过东一17层皮带道时给好临时支护及抬棚,抓好特殊地点的顶板管理,回收作业时必须2人以上作业。
陈宏:采煤机距东一17层皮带道5m时,在东一17层皮带道内至工作面5m范围内严禁有人作业,并设置好警戒,待采煤机通过5m后方可正常作业。
第一章概况第一节工作面位置及井上下关系工作面位置及井上下关系见表1工作面煤层情况见表2第三节煤层顶底板煤层顶底板情况见表3一、断层情况以及其对回采的影响无。
二、褶曲情况及其对回采的影响无。
三、其它因素对回采的影响(陷落柱、火成岩等)无。
附图1:工作面井上下对照图附图2:工作面位置及巷道布置平面图附图3:工作面综合柱状图图1:工作面井上下对照图图2:工作面位置及巷道布置平面图图3:工作面综合柱状图综 合 柱 状 图1:100第五节水文地质一、含水层分析影响本工作面的含水层:无。
三下采煤
10.下沉w,曲率k,倾斜i三者之间的数学关系:i=Δw/Δx;k=Δi/Δx;ε=Bk;u=Bi倾斜是下沉的导数,曲率是倾斜值的一阶导数或是下沉值的二阶导数
20.减小地表变形的开采措施有哪些:(1)减小地表下沉量a充填法开采b部分开采c分层开采(2)消除或减小开采影响的叠加a顺序开采b合理布置工作面开采边界或停采边界c干净回采(3)协调开采a合理布置上下工作面错距同时推进b提高工作面开采速度
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。
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.各种水体对井下开采各有什么影响?
28.缓斜煤层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使中间破碎矸石压实
急倾斜煤层冒落裂缝带的形状有什么特征?一头大一头小
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.典型曲线法预计法的预计步骤:1)根据矿区资料计算最大下沉值W=ηmcosα2)做主断面剖面a作出充分采动区,b用边缘角画出盆地边界,c测量移动盆地半长L,d将L十等分3)计算各点的下沉值。
4.岩层移动三带的划分:(1)倾斜或缓倾斜煤层自下而上可以分为:a冒落带b裂隙带c弯曲下沉带
最新版本三下压煤留设开采规程
第一章
总则
第12条 煤炭开采必然伴随着发生围岩及 地表移动和变形。各矿区的围岩及地表移 动规律及有关参数具有地区特性,获取和 积累有关围岩及地表移动的科学依据,是 煤矿企业工程技术人员有关业务部门的职 责。每个矿区应有计划、有目的地开展上 述科学试验与现场监测,综合分析,求取 参数,总结规律,用于解决本区的开采沉 陷问题。
第一节 建(构)筑物保护煤柱的留设
第21条 用垂线法设计与煤层走向斜交的受护对象保护 煤柱时,煤柱在煤层上山方向垂线长度q和下山方向垂线 长度l按下式计算:(见P8)。 第22条 数字标高投影法用于设计延伸形建(构)筑物 或基岩面标高变化较大情况下的保护煤柱。该法要求保护 煤柱空间体的侧平面上等高线的等高距与煤层等高线的等 高距D相同,而相邻两等高线之间的水平距离d应根据φ β′、 γ′角及煤层等高距按公式求取。(见P9)连接保护煤柱侧 平面与煤层面(或基岩面)上同值等高线的交点,即得保 护煤柱边界,其具体设计方法步骤见附录九例3 第23条 当煤层为向斜、背斜和复式向、背斜构造时, 应根据建(构)筑物与向、背斜构造的空间位置,用垂直 剖面法设计保护煤柱(见附表九例11)。
第一章
总则
第2条 本规程包括:煤矿区建(构)筑物、 水体、铁路和主要井巷保护煤柱或安全岩柱 的留设原则与设计方法;压煤开采原则与方 法;开采沉陷对地面生态环境影响评价原则 与治理技术途径;煤柱留设和压煤开采的管 理办法等。凡煤矿矿区总体设计、矿井设计 和矿井建设与生产等工作中涉及的上列问题, 均应按本规程执行。矿区工农业建设与生产 中涉及的压煤与开采影响问题,亦可参照本 规程执行。
第一节 建(构)筑物保护煤柱的留设
第24条 在设计山区建(构)筑物保护煤柱时,为防止 采动滑坡的附加影响,应采取下列措施: 位于可能发生采动滑坡和古滑坡地基上的式可能受采动引 起陡峭壁崩坍危害建(构)筑物,应首先考虑采取搬迁措 施,否则应将可能发生采动滑坡的坡体划入受护范围,或 者采取防治采动滑坡的技术措施。坡体采动后是否会产生 滑坡可用采动坡体稳定性分析方法结合本矿区积累的实践 经验判定。采动坡体稳定性分析见附录十一。 为防止山体采动滑移附加变形对受护建筑物的影响,当保 护煤柱受护边界至煤柱边界范围内地表平均倾角大于15度 时,应采用本矿区求得的山区移动角设保护煤柱,如无本 矿区实测资料而采用平地移动角留设保护煤柱时,建筑物 上坡方向移动角应减小5度至10度;下坡方向移动角一般 应减小2度到3度。
矿井“三下”压煤充填开采工艺的技术研究与应用
矿井“三下”压煤充填开采工艺的技术研究与应用【摘要】本文以某矿井充填开采工作面为实例,通过研究应用充填开采工艺,为解决采动影响、矸石处理等问题开创了一条技术途径,最大限度地回收“三下”压煤资源,对矿井的可持续发展具有现实意义,在同类型的矿井中具有较好的借鉴意义。
【关键词】煤炭开采;“三下”压煤;地质分析;充填采煤一、提出问题某矿井针对地表建筑物分布广、建筑物特殊的“三下”压煤现实,开采过程中面临采动影响的难题,开采形成的矸石堆积地面侵占耕地,对环境产生污染。
为有效应对以上问题,通过合理设计充填工艺及开采,决定针对该“三下”压煤选用充填开采工艺,并开展技术研究与应用。
二、解决问题(一)充填工作面地质分析1.充填工作面概况该7202工作面位置对应地表村庄、农田及特殊构建筑物,为“三下”压煤工作面。
2.煤层顶底板岩性分析7202工作面开采2#煤层,工作面煤层顶底板岩性为:老顶细砂岩,厚度14.2-19.6m,平均厚度16.9m,灰白色,以石英为主,钙质胶结,较硬。
直接顶粉砂岩,厚度2.2-6.5m,平均厚度4.3m,灰黑色,含1层煤2的上分层,分层厚度0-0.5m。
煤层厚度2.7-2.9m,平均厚度2.4m,黑色,金属光泽,光亮型。
直接底粉砂岩,厚度2.2-2.6m,平均厚度2.4m,灰黑色,含1层煤2的下分层,分层厚度0-0.25m。
老底细砂岩,厚度4.1-6m,平均厚度5m,灰白色,致密块状,钙质胶结,较硬。
3.充填工作面地质分析该工作面为单斜构造,分为2个块段,其中:1块段煤层走向132-264°,倾向42-174°,倾角3-8°,平均6°;2块段煤层走向279°,倾向349°,倾角8-10°,平均9°。
该工作面在前期放面掘进施工时共揭露断层12条。
通过地质分析,各断层对该工作面推进影响如下:1块段:F3、F4与F11、F12断层在掘进过程中揭露时,落差大,预计在面内沿伪倾斜方向延展成一条断层,将工作面切割成东西两块,对回采影响较大,成为分划回采区段的界线;F6断层落差2m,预计进入工作面40m后逐渐尖灭,对生产影响较小;F8断层落差1.3m,F9断层落差1.1m,F10断层在工作面一侧落差1.2m,预计在工作面内延伸约30m后逐渐尖灭,对回采影响较小。
“三下”采煤井下开采技术研究
“三下”采煤井下开采技术研究[摘要]“三下”采煤技术主要是利用开采影响的移动规律和不同开采方式的地表下沉特点,通过采煤方法的设计控制地表沉降或地表变形达到保护地面建筑或水体安全的目的的技术方法。
这些方法大体上可分为两大类:一类为控制地表沉降达到减少地表变形要求的方法,如条带开采、充填开采和限厚开采等;另一类为控制相对位置地表影响变形达到减少对受护对象影响变形的方法,如协调开采、全柱开采和分层开采等。
[关键词]条带开采、充填开采、开采技术中图分类号:te34 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)09-0035-01一、条带开采技术(一)条带开采的概念条带开采技术是“三下”采煤技术中应用最广泛的部分开采技术,是建筑物下采煤控制地表沉陷的主要开采措施之一。
尽管条带开采的资源损失相对较大,但由于我国资源分布广泛,建筑物下压煤巨大,为解决迁村困难、降低巨大的维修及赔偿费用、改善生产接续紧张的矛盾,条带开采成为进行建筑物下采煤切实可行的技术途径,国内外已有许多成功的工程实践,取得了良好的效果。
条带开采为部分采煤法,如图2-17所示,将要开采区域划分成比较正规的条带,采一条,留一条,利用保留的煤柱支撑上覆岩层,从而减少覆岩沉降,控制地表移动与变形,达到地面保护的目的。
条带开采从顶板管理方法上分为冒落(冒落和分层冒落)条带和充填(水砂充填和矸石充填等)条带;从工作面布置形式上分为倾斜条带和走向条带;从开采方案设计上分为定采留比条带和变采留比条带;从条带开采的布置形式上分为规则条带和不规则条带;从煤层间距分为近距煤层群条带和单一煤层条带。
条带开采的采出率一般在40%一75%之间。
(二)条带开采研究内容条带开采的研究涉及岩石力学(包括岩石及煤的强度,煤柱应力的变化、计算及其煤柱的稳定等)和开采沉陷学(包括条带开采的沉陷机理、地表移动与变形的计算、开采方案的设计等)两大内容,对条带开采的研究主要分三个方面:现场试验与观测,模型试验和数值计算分析研究(包括力学的理论计算),模型试验以相似材料试验为主,条带开采的大部分研究成果基于模型试验结果和数值分析结果。
浅谈”三下“采煤技术
文 献 标 识 码 :A
1 前言 在建筑物下、水体下和铁路下采煤炭(一般称为“三下”采 煤) ,凡在技术上可能、经济上合理的,必须进行开采。在进 行“三下”采煤前,应科学稳妥地制定“三下”开采规划和 设 计 , 并 按 《 煤 矿 安 全 规 程 》, 报 主 管 部 门 批 准 后 , 科 学 组 织实施。编制“三下”开采设计时,应尽可能在井下开拓布 置、巷道布置、开采程序、采煤方法和顶板管理等方面,采 取相应措施,必要时在地面采取保护措施以减轻开采影响的破坏 作用。“三下”采煤的目的,在于既保护地面建筑物、铁路、 地下水体不被破坏,又尽可能把煤采出来,实现多出煤、降成 本、高效率、保安全。合理地开采和利用煤炭资源,提高资 源回收率。
3 水体下采煤的条件要求与技术措施 3.1 水体下采煤的条件要求 水体下采煤的条件要求是:开采后受影响的采区和矿井涌水 量不超过其排水能力,不影响正常生产。因此,当开采煤层上 覆水体时,必须留设安全煤岩柱,确定允许的开采上限标高。 安全煤岩柱应按煤层上覆水体的类型不同,按下述要求留设。 ( 1 ) 当开采煤层上方地表直接为湖泊、江河等水体,不允 许导水裂缝带波及水体,必须留设防水安全煤岩柱。 (2) 当开采煤层上方地表为松散弱含水层或是已疏降的松散 强含水层时,允许导水裂带波及这类水体,但不允许冒落带接 近它。这时,可留设防砂安全煤岩柱。其高度应大于或等于冒 落带高度加上保护层厚度。 (3) 开采煤层上方地表为松散弱含水层或是疏干的松散含水 层,当允许冒落带接近松散层底部时,可留设防塌煤岩柱,其 高度应近似等于冒落带高度。 3.2 水体下采煤的主要开采技术和安全措施 (1) 当开采倾角<55°并只留设了防砂安全煤岩柱(或防塌煤 岩柱)的厚煤层时,应采用倾斜分层长壁式采煤方法,并尽可能 减少第一、二分层的采高,增加分层之间开采的间歇时间。 (2) 当开采倾角为55-90°的煤层时,应采用分小阶段间歇 回采措施,同时加大回采工作面的走向长度。第一、二小阶段 的垂高一般应不大于 20 m。回采时严禁超限开采。如煤层顶底 板岩层坚硬不易冒落时,宜采取强制分段切断顶底板的措施, 以防抽冒、切冒。 (3) 在地表面水体、石灰岩岩溶水体或强含水层下采煤时, 应在开采水平、采区之间留设隔离煤柱或建立可靠的防水闸门 ( 墙) ,适当地加大排水能力和容量。 (4) 在水体下采煤时,应对受水威胁的工作面和采空区的水 情加强监测,对水量、水质和水位动态等进行系统观测及时分析; 对采区周围井巷、采空区及地表的积水区范围和可能发生的突水 通道作出预计,采取相应的措施,正确选择安全避灾路线。
“三下”压煤开采方案优化设计
“三下”压煤开采方案优化设计贾民;徐法奎【摘要】介绍了济宁二号煤矿十采区“三下”压煤工作面布置方式和开采顺序优化.依据本区的地质采矿现状、方案的地表移动与变形分析,结合地面受护物临、迁建路线的优化选择,在对少部分受护物加固、维修的条件下,对十采区”三下”采煤的可行性、开采方案等进行了评价与设计,实现十采区“三下”压煤的安全、高效开采,解放压煤量约20Mt.【期刊名称】《煤矿开采》【年(卷),期】2012(017)004【总页数】4页(P83-86)【关键词】三下压煤;开采方案;优化设计【作者】贾民;徐法奎【作者单位】兖州煤业股份有限公司济宁二号煤矿,山东济宁272072;天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京100013【正文语种】中文【中图分类】TD823.8济宁二号煤矿十采区煤层厚、埋深大,地表有6条高压线路、南外环路、洸府河、洸府河大桥及其他零星建 (构)筑物,受护体种类多,属条件较为复杂的“三下”采煤。
地面高压线、南外环路采取怎样的搬迁或临时建设路线?井下工作面采取怎样的布置方式和开采顺序才能使地表受护物受到的影响最小、采出的煤炭资源最多、矿井经济效益最好?必须井上下统筹考虑,对工作面布置方式和开采顺序等进行科学的设计和优化[1],确定技术、经济合理的最优开采方案。
济宁二号煤矿十采区位于井田的西北部、济宁市东南部南及东南边界为十一采区,东及东北边界为八里铺断层和二采区,西边界为洸府河西河堤,呈南宽北窄的梯形,面积约1.9km2,可采储量约20Mt。
该区3上,3下煤层平均总厚度8.17m,煤层倾角2~10°,埋藏深度620~888m。
十采区地表地势平坦,马南、接南、宁庄、宁高、宁接和鱼澳共6条高压线自西向东穿过采区,采区内线路总长度约7.6km,铁塔和杆塔共26个,杆塔形式主要为:直线杆、二联杆塔和铁塔;洸府河自北向南流过采区西部;济宁市南外环路、洸府河大桥东西向穿过采区南部;另有公交停车场(在建)、简易养殖场等零星建筑物,如图1所示。
三下开采(1)
建(构)筑物下、水体下、铁路下及主
要井巷煤柱开采,必须设立观测站,观测地表和岩层移动 与变形,查明垮落带和导水裂缝带的高度,以及水文地质 条件变化等情况。取得实际资料,作为本井田建(构)筑 物下、水体下、铁路下,以及主要井巷煤柱开采的依据。
第七十九条
建(构)筑物下、铁路下、水体下开采时,
Байду номын сангаас第一百二十三条
建(构)筑物下、水体下、铁路下 及主要井巷煤柱开采
第一百二十二条 建(构)筑物下、水体下、铁路下及 主要井巷煤柱开采,必须设立观测站,观 测地表和岩层移动与变形,查明垮落带和 导水裂缝带的高度,以及水文地质条件变 化等情况。取得的实际资料作为本井田建 (构)筑物下、水体下、铁路下及主要井 巷煤柱开采的依据。
弯曲下层带:位于裂隙带之上直至地表,带内岩层一 般不产生裂隙或仅产生少量连同微弱的细小裂隙,整体弯 曲下沉,通常起隔水作用。但在地表塌陷边缘常产生张裂 隙,深10米左右,如在垮落带+裂隙带+10米的高度上达 强水源,也会增大矿井涌水量或造成突水 6、现场实测法主要在煤矿采空区上方施工钻孔,通过 观测钻孔中冲洗液漏失量和钻孔中水位变化来确定垮落带 和导水裂隙带高度。 7、观测站观测内容:(1)地表及建筑物的移动与变 形观测; (2)井筒保护煤柱范围内的各种巷道移动与变 形观测; (3)井筒及其装备的移动与变形观测; (4) 各种构筑物、重要设备及其基础的移动与变形观测。
建(构)筑物下、水体下、铁路下,
必须经过试采;试采前,必须按建(构)筑物、铁路、水体的 以及主要井巷煤柱开采,必须经过试采。试采前,必须按 重要程度以及可能受到的影响,采取相应当技术措施并编制开 其重要程度以及可能受到的影响,采取相应技术措施并编 采设计,报省级以上负责煤炭行业管理的部门审批。 制开采设计。
浅谈“三下”压煤开采方法
浅谈“三下”压煤开采方法摘要:我国“三下”压煤量大,严重制约了煤炭的正常开采,降低了开采回采率,增加了开采成本。
为了解放“三下”压覆的煤量,各煤炭企业都积极进行“三下”压煤开采,积累了大量经验、方法。
关键词:“三下”压煤;开采;方法一、前言“三下”压煤一般是指建(构)物下、铁路下、水体下压覆的煤炭资源。
目前我国煤矿“三下”压煤约为137.9亿吨,严重影响了煤炭资源的正常开采。
如何安全、经济解决“三下”压覆的煤量是国内、外专家一直在努力的方向。
本人自从毕业以来多次参与“三下”压煤开采方法的研究,对国内一些“三下”压煤开采方法进行了总结分析。
国内的“三下”开采技术分为二类:一类是地下开采保护技术;另一类是建筑结构保护技术。
一、地下开采保护技术控制采煤区地表沉降关键在于控制覆岩的下沉,最终达到保护地面建筑设施,使之受采动损害程度最小的目的。
矿区地表沉陷控制方法主要分10类。
1、留设保护煤柱法此法多用于保护工业广场、井筒及重要建筑物或用于浅部开采。
针对不同的保护对象,按要求留设一定尺寸的保护煤柱,对煤柱外的煤炭资源加以回采。
这种方法对于保护地面建筑与设施无疑是最有效的,但造成煤炭资源的损失;同时,由于煤柱留设尺寸的特殊性,使得柱外采区与工作面布设难度增大,影响高效生产。
此方法经常作为重要建(构)筑物及基础设施下的开采措施。
2、井下采空区充填法井下采空区充填方法是一项比较成熟的控制地表沉降措施,不仅可以大大减小覆岩的破坏程度,而且可使地表下沉值大幅度减少。
根据具体保护对象,可选择水砂充填、风力充填、矸石自溜充填、矸石带状充填等。
此方法的不足在于开采工序增多,影响生产效率,生产成本及矿井建设投资增大。
但在煤炭效益比较好的地区,此方法被广泛地应用。
采取此方法缺点是影响矿井高产高效及经济效益的提高。
3、局部开采法局部开采法主要包括条带开采法、房柱开采法及限厚开采法等。
该开采法在保证地面不出现波浪式下沉的前提下,选择适当的采留比,可回收煤炭资源40%~65%,目前在我国应用较多。
“三下”开采缩印版
1.三下采煤技术P1:三下采煤新技术是指建筑物下,铁路下,近0水体下煤炭资源开采技术的统称,是多学科交叉的边缘学科技术.该技术涉及采煤,测量学,开采沉陷学,岩石力学和建筑学等学科,包括开采沉陷的理论计算分析和特殊采煤技术两大方面.包括地面建筑物留设煤柱的设计也属于三下采煤技术的范畴.2.条带开采P49:是指将要开采区域划分成比较正规的条带,采一条,留一条,利用保留的煤柱支撑上覆岩层,从而减少覆岩沉降,控制地表移动与变形,达到地面保护的目的。
优点:(1):条带开采不改变原有的采煤方法(2)条带开采可依据保护体的要求,设计开采方案。
缺点:主要体现为采出率低、生产效率相对较低和巷道掘进量大三个方面。
条带开采的一般设计步骤:(1)初步确定条带开采宽度(2)初步确定条带留设煤柱宽度(3)分析确定条带尺寸(4)确定条带开采的实际尺寸(5)最终确定条带开采方案3.原位张裂理论P19:底板移动的原位张裂和零位破坏理论认为在自重和下部水压力的耦合作用下,其超前压力压缩段岩体整个结构呈现上半部受水平挤压、下半部受水平引张的状态,因而在其中部附近的底面上的原岩节理、裂隙等不连续面就产生岩体的原位张裂。
4.协调开采P55:协调开采技术是三下采煤技术中控制地表变形的采煤方法,它利用地表移动规律和工作面的相对位置及开采方向布置来实现减少开采影响变形。
5.全柱开采P56:全柱开采是利用开采影响的动态变形相对较小的特点,将保护柱置于开采区域中央,采用多工作面同时,匀速推进方式进行整个煤柱的开采,达到既开采煤柱又保护地面建筑物的目的。
6.充填开采P57:是利用顶板管理方法实现减少地表变形的开采技术,其实只是利用沙子、碎石或炉渣等材料充填采空区,借以支撑围岩,达到减少沉降的目的。
充填开采的优缺点:优点:(1)充填开采适用于各种条件的三下采煤问题,且对煤矿安全的通风,瓦斯、防灭火、顶板压力与冲击危害问题也有较好的防治作用。
(2)充填开采可最大限度回收三下压煤资源,减少煤炭资源损失。
“三下”试采条件
“三下”试采条件三下试采条件【规程条文】第一百二十三条建(构)筑物下、水体下、铁路下,以及主要井巷煤柱开采,必须经过试采。
试采前,必须按其重要程度以及可能受到的影响,采取相应技术措施并编制开采设计。
【执行说明】(一)建筑物下压煤试采条件。
符合下列条件之一者,建筑物下压煤允许进行试采:1.预计地表变形值虽然超过建筑物允许地表变形值,但在技术上可行、经济上合理的条件下,经过对建筑物采取加固保护措施或者有效的开采措施后,能满足安全使用要求。
2.预计的地表变形值虽然超过允许地表变形值,但国内外已有类似的建筑物和地质、开采技术条件下的成功开采经验。
3.开采的技术难度虽然较大,但试验研究成功后对于煤矿企业或者当地的工农业生产建设有较大的现实意义和指导意义。
(二)构筑物下压煤试采条件。
构筑物下压煤符合与建筑物下压煤开采的相应要求时,允许进行试采,同时还需要满足以下特别条件。
1.高速公路下试采,还应当满足下列条件:(1)路面采后不积水,不形成非连续变形,预计地表变形值符合《公路工程技术标准》有关规定。
(2)高速公路隧道、桥梁与涵洞的预计地表变形值小于允许变形值;或者预计的地表变形值大于允许变形值,但经过维修加固能够实现高速公路安全使用要求。
2.高压输电线路下试采,还应当满足下列条件:(1)塔基不出现非连续移动变形。
(2)高压输电线的采后弧垂高度、张力、对地距离达到高压线运行安全要求的,或者采取措施能够实现安全使用要求的。
(3)塔基、杆塔的预计地表变形值小于允许变形值,或者预计的地表变形值大于允许变形值,但经过维修加固能够实现安全使用要求的。
3.水工构筑物下试采,还应当满足下列条件:(1)水工构筑物满足防洪工程安全的有关规定和要求。
(2)水工构筑物的预计地表变形值小于允许变形值,或者预计的地表变形值大于允许变形值,但经过维修加固能够实现安全使用要求的。
4.长输管线下试采,还应当满足下列条件:(1)长输管线满足安全运行的有关规定和要求。
三下开采规范2019版
建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范国家安全监管总局国家煤矿安监局国家能源局国家铁路局2017年5月目录第一章总则 (1)第二章建筑物保护煤柱留设与压煤开采 (3)第一节建筑物保护煤柱的留设 (3)第二节建筑物压煤的开采 (5)第三章构筑物保护煤柱留设与压煤开采 (11)第一节构筑物保护煤柱的留设 (11)第二节构筑物压煤的开采 (12)第四章铁路保护煤柱留设与压煤开采 (16)第一节铁路保护煤柱的留设 (16)第二节铁路压煤的开采 (17)第五章水体安全煤(岩)柱留设与压煤开采 (21)第一节水体安全煤(岩)柱的留设 (21)第二节水体压煤的开采 (23)第六章井筒与工业场地及主要巷道保护煤柱留设与压煤开采 .. 30 第一节立井与工业场地保护煤柱的留设 (30)第二节斜井保护煤柱的留设 (33)第三节平硐、石门、大巷及上、下山保护煤柱的留设 (36)第四节立井井筒保护煤柱的回收 (37)第五节斜井保护煤柱的回收 (39)第六节平硐、石门、大巷及上、下山保护煤柱的回收 (39)第七章煤柱留设与压煤开采工作的管理 (40)第八章沉陷区环境影响评价与土地治理、利用 (41)第一节开采沉陷的环境影响评价 (41)第二节沉陷区的土地治理与利用 (41)第三节煤矿开采沉陷区建设场地稳定性评价 (42)第九章压煤开采的经济评价 (45)第十章附则 (46)附录1 本规范专用名词解释 (47)附录2 本规范用词说明 (50)附录3 地表移动影响计算 (51)附录4 近水体采煤的安全煤(岩)柱设计方法 (53)附录5 煤矿开采损坏建筑物补偿办法 (58)第一章总则第一条为了合理开采煤炭资源,保护建筑物(构筑物)、水体、铁路、主要井巷和地面生态环境,根据《煤炭法》《矿产资源法》《土地管理法》《铁路法》《水法》《物权法》《环境保护法》《公路法》《铁路安全管理条例》《煤矿安全规程》等制定本规范。
第二条本规范适用于中华人民共和国领域内所有生产和在建的煤矿。
“三下一上”采煤理论技术
“三下一上”采煤理论技术1.“三下一上”采煤技术现状建筑物下、铁路下、水体下、承压水体上开采,简称“三下一上”开采。
据目前不完全统计,我国国有骨干大中型矿井“三下”压煤量达到140亿吨以上,其中建筑物下压煤占整个“三下”压煤量的60%以上,水体下(包括承压废岩水上)压煤占28%左右,铁路下压煤占12%左右,然而,到目前为止,我国仅从“三下”采出的煤炭约有10亿吨,只占整个“三个”压煤量的7%左右。
随着一些大中型煤矿开采时间的增长及其地表乡镇企业和农村住宅的建设和扩展,目前,已有很大一部分矿井已无较为正规完整的采区可供开采,造成很多矿井有储量而无法大规模开采的局面。
而有些矿井强行开采(不管对地表的影响),有些矿井因采掘接替协调顺序不对进行开采,引起对地表设施的大量或不该有的损坏,造成巨大的经济损失和紧张的工农关系,严重影响了煤矿企业的生产和经济效益。
从目前调查的结果得出,几乎所有的井下开采的煤炭大中型企业,都面临着大量的“三下”压煤问题,这些“三下”压煤量占目前矿井储量的10~15%,个别的甚至更多。
因此,如何逐步开采“三下”压煤,或如何规划矿井的采掘接替顺序,把对地表的影响控制在最低限度;或者如何搭配开采“三下”压煤,有计划地控制逐年的采动损害赔偿;或者以经济效益为第一要素采用一些特殊的开采方法,在不影响地表建(构)筑物的前提下部分开采出一些“三下”压煤量。
这些都是目前煤炭企业已经面临而必须研究解决的问题。
1.1 建筑物下采煤建筑物下开采是指那些不适合搬迁的城镇、工厂、居民区、村庄等所压矿层的开采,其中包括井筒矿柱的回收。
做到即采出资源,又要保护地面建筑物。
采取的措施主要是在井下开采时采取一些不同于普通的开采方法,以减少地面移动与变形,另外对地面的建筑物或构筑物采取加固与维修的方法,使其所受的采动影响和破坏程度在其本身允许的范围之内。
这在国内外都取得了诸多成功的经验。
波兰,从1950年起开始进行建筑物下采煤试验,到1980年,已从各种煤柱中采出近7000万t左右,占产量的40%一42%。
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建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范国家安全监管总局国家煤矿安监局国家能源局国家铁路局2017年5月目录第一章总则 (1)第二章建筑物保护煤柱留设与压煤开采 (3)第一节建筑物保护煤柱的留设 (3)第二节建筑物压煤的开采 (5)第三章构筑物保护煤柱留设与压煤开采 (11)第一节构筑物保护煤柱的留设 (11)第二节构筑物压煤的开采 (12)第四章铁路保护煤柱留设与压煤开采 (16)第一节铁路保护煤柱的留设 (16)第二节铁路压煤的开采 (17)第五章水体安全煤(岩)柱留设与压煤开采 (21)第一节水体安全煤(岩)柱的留设 (21)第二节水体压煤的开采 (23)第六章井筒与工业场地及主要巷道保护煤柱留设与压煤开采 .. 30 第一节立井与工业场地保护煤柱的留设 (30)第二节斜井保护煤柱的留设 (33)第三节平硐、石门、大巷及上、下山保护煤柱的留设 (36)第四节立井井筒保护煤柱的回收 (37)第五节斜井保护煤柱的回收 (39)第六节平硐、石门、大巷及上、下山保护煤柱的回收 (39)第七章煤柱留设与压煤开采工作的管理 (40)第八章沉陷区环境影响评价与土地治理、利用 (41)第一节开采沉陷的环境影响评价 (41)第二节沉陷区的土地治理与利用 (41)第三节煤矿开采沉陷区建设场地稳定性评价 (42)第九章压煤开采的经济评价 (45)第十章附则 (46)附录1 本规范专用名词解释 (47)附录2 本规范用词说明 (50)附录3 地表移动影响计算 (51)附录4 近水体采煤的安全煤(岩)柱设计方法 (53)附录5 煤矿开采损坏建筑物补偿办法 (58)第一章总则第一条为了合理开采煤炭资源,保护建筑物(构筑物)、水体、铁路、主要井巷和地面生态环境,根据《煤炭法》《矿产资源法》《土地管理法》《铁路法》《水法》《物权法》《环境保护法》《公路法》《铁路安全管理条例》《煤矿安全规程》等制定本规范。
第二条本规范适用于中华人民共和国领域内所有生产和在建的煤矿。
本规范主要内容包括煤矿区建筑物(构筑物)、水体、铁路和主要井巷保护煤柱或者安全煤(岩)柱的留设原则与设计方法,压煤开采原则与方法,开采沉陷对矿区生态环境影响评价原则与治理途径,沉陷区稳定性评价原则与治理途径,煤柱留设与压煤开采的管理办法等。
煤矿矿区总体设计、矿井设计和矿井建设与生产等工作中涉及上列问题时,应当按照本规范执行。
矿区内工农业建设与生产涉及压煤与开采影响问题时,均应当参照本规范执行。
第三条煤矿企业应当根据矿区生产、建设发展需要,由企业技术负责人组织制定有关建筑物(构筑物)、水体、铁路压煤及主要井巷煤柱的合理开采、受护对象保护及治理的规划,并组织实施。
第四条建筑物(构筑物)、水体、铁路及主要井巷所压覆煤炭资源,应当遵循煤炭资源优化利用、受护对象安全、生态环境保护和企业经济与社会效益良好等原则,除特级保护煤柱严禁开采(不包括巷道开拓)外,凡技术上可行、经济上合理的,均应当进行开采;技术条件可能,但本矿区尚无成熟经验的,必须进行试采;在目前开采技术条件下难以实现保护要求,但采用搬迁、就地重建、就地维修、改道(河流)和疏干或者改造(地下含水层)等措施,在经济上合理时,也应当进行开采。
鼓励开展新方法、新技术、新工艺的研究与实践。
第五条矿区受采动影响的土地,应当本着谁损坏、谁修复,因地制宜、综合治理与利用的原则,按照《土地管理法》《环境保护法》的规定执行。
第六条根据《煤炭法》《矿产资源法》的规定,在煤矿矿区范围内需要建设公用工程或者其他工程的,有关单位或者个人应当事先与煤矿企业协商,选择适宜位置,并按本规范要求,采取相应技术措施,达成协议后方可实施。
否则,煤矿企业对开采损害不承担责任。
第七条矿区内现有建筑物(构筑物)及水利和铁路等工程设施搬迁的新址,由矿区所在地人民政府责成有关部门主持与煤炭企业协商选定,防止重复压煤,应当尽量利用已经稳定的采煤沉陷地作为搬迁新址。
第八条在勘探受水体威胁的矿区或井田时,地质勘探部门应当根据勘探区的具体条件和矿井设计实际需要,安排水文地质勘探工作,获得设计开采水体压煤所必需的水文地质资料,并编入报告。
第九条在矿区总体规划和矿井设计中,应当根据矿区(井)的自然、经济、技术、管理条件和受护对象的特性,对建筑物(构筑物)、水体、铁路及主要井巷的压煤开采,以及保护地面生态环境可行性进行技术论证和经济评价。
因采取专门措施所发生的附加费用,应当分别计入基建投资和生产成本。
第十条各矿区应当开展围岩破坏和地表移动现场监测,综合分析,求取参数,总结规律,为本矿区的煤柱留设与压煤开采提供技术支撑。
第二章建筑物保护煤柱留设与压煤开采第一节建筑物保护煤柱的留设第十一条按建筑物的重要性、用途以及受开采影响引起的不同后果,将矿区范围内的建筑物保护等级分为五级(见表1)。
表1 矿区建筑物保护等级划分保护等级主要建筑物特国家珍贵文物建筑物、高度超过100m的超高层建筑、核电站等特别重要工业建筑物等Ⅰ国家一般文物建筑物、在同一跨度内有两台重型桥式吊车的大型厂房及高层建筑等Ⅱ办公楼、医院、剧院、学校、长度大于20m的二层楼房和二层以上多层住宅楼,钢筋混凝土框架结构的工业厂房、设有桥式吊车的工业厂房、总机修厂等较重要的大型工业建筑物,城镇建筑群或者居民区等Ⅲ砖木、砖混结构平房或者变形缝区段小于20m的两层楼房,村庄民房等Ⅳ村庄木结构承重房屋等注:凡未列入表1的建筑物,可以依据其重要性、用途等类比其等级归属。
对于不易确定者,可以组织专门论证审定。
第十二条在矿井、水平、采区设计时,对建筑物应当划定保护煤柱。
保护等级为特级、Ⅰ级、Ⅱ级建筑物必须划定保护煤柱。
第十三条建筑物受护范围应当包括受护对象及其围护带。
围护带宽度必须根据受护对象的保护等级确定,可以按表2规定的数值选用。
表2 建筑物各保护等级的围护带宽度保护等级特ⅠⅡⅢⅣ围护带宽度/m 50 20 15 10 5 第十四条建筑物受护范围边界用下列方法确定:(一)在平面图上通过受护对象角点作矩形,使矩形各边分别平行于煤层倾斜方向和走向方向;在矩形四周作围护带,该围护带外边界即为受护范围边界。
(二)在平面图上作各边平行于受护对象总轮廓的多边形;在多边形各边外侧作围护带,该围护带外边界即为受护范围边界。
第十五条对于必须留设保护煤柱的建筑物,其保护煤柱边界可以采用垂直剖面法、垂线法或者数字标高投影法设计。
特级建筑物保护煤柱按边界角留设,其他建筑物保护煤柱按移动角留设。
第十六条地表移动边界角按实测下沉值10mm的点确定。
移动角按下列变形值的点确定:水平变形ε=+2mm/m,倾斜i =±3mm/m,曲率K=+0.2 ×10-3/m。
第十七条当煤层为向斜、背斜构造时,应当根据建筑物与向斜、背斜构造的空间位置关系,用垂直剖面法设计保护煤柱。
第十八条在设计山区建筑物保护煤柱时,为防止采动引起山体滑坡和滑移的附加影响,应当采取下列措施:(一)位于可能发生采动滑坡和古滑坡地基上的或者可能受采动引起陡崖峭壁崩塌危害的建筑物,应当首先考虑采取搬迁措施,否则应当将可能发生采动滑坡的坡体划入受护范围,或者采取防治采动滑坡的技术措施。
坡体受采动影响后是否会产生滑坡,可以用采动坡体稳定性分析方法结合本矿区积累的实践经验判定。
(二)为防止山体采动滑移附加变形对受护建筑物的影响,当受护边界至煤柱边界范围内地表平均坡角大于15°时,应当采用本矿区求得的山区移动角留设保护煤柱。
如无本矿区实测资料而采用移动角留设保护煤柱时,建筑物上坡方向移动角应当减小5°~10°;下坡方向移动角应当减小2°~3°。
第十九条矿井在设计各类保护煤(岩)柱时,应当有相应的图纸和文字说明,其内容包括地质、开采技术条件、受护对象概况、留设煤柱的必要性、选取的参数及压煤量计算等。
第二节建筑物压煤的开采第二十条建筑物保护煤柱开采应当进行专门开采方案设计。
建筑物受开采影响的损坏程度取决于地表变形值的大小和建筑物本身抵抗采动变形的能力。
对于长度或者变形缝区段内长度不大于20m的砖混结构建筑物,其损坏等级按表3划分,允许地表变形值一般为水平变形ε=±2mm/m,倾斜i=±3mm/m,曲率K=±0.2×10-3/m。
其他结构类型的建筑物可以参照表3的规定执行。
第二十一条符合下列条件之一者,建筑物压煤允许开采:(一)预计的地表变形值小于建筑物允许地表变形值。
(二)预计的地表变形值超过建筑物允许地表变形值,但本矿区已取得试采经验,经维修能够满足安全使用要求。
(三)预计的地表变形值超过建筑物允许地表变形值,但经采取本矿区已有成功经验的开采措施和建筑物加固保护措施后,能满足安全使用要求。
第二十二条符合下列条件之一者,建筑物压煤允许进行试采:(一)预计地表变形值虽然超过建筑物允许地表变形值,但在技术上可行、经济上合理的条件下,经过对建筑物采取加固保护措施或者有效的开采措施后,能满足安全使用要求。
(二)预计的地表变形值虽然超过建筑物允许地表变形值,但国内外已有类似的建筑物和地质、开采技术条件下的成功开采经验。
(三)开采的技术难度虽然较大,但试验研究成功后对于煤矿企业或者当地的工农业生产建设有较大的现实意义和指导意义。
第二十三条编制建筑物下压煤开采方案时,对于地表下沉造成的地表积水问题,应当采取有效控制地表沉降的井下开采措施或者地面疏排水措施。
表3 砖混结构建筑物损坏等级损坏等级建筑物损坏程度地表变形值损坏分类结构处理水平变形ε/mm²m-1倾斜i/mm²m-1曲率K/10-3²m-1I自然间砖墙上出现宽度1~2mm的裂缝≤2.0 ≤3.0 ≤0.2极轻微损坏不修或者简单维修自然间砖墙上出现宽度小于4mm的裂缝,多条裂缝总宽度小于10mm轻微损坏简单维修II自然间砖墙上出现宽度小于15mm的裂缝,多条裂缝总宽度小于30mm;钢筋混凝土梁、柱上裂缝长度小于1/3截面高度;梁端抽出小于20mm;砖柱上出现水平裂缝,缝长大于1/2截面边长;门窗略有歪斜≤4.0 ≤6.0 ≤0.4 轻度损坏小修III自然间砖墙上出现宽度小于30mm的裂缝,多条裂缝总宽度小于50mm;钢筋混凝土梁、柱上裂缝长度小于1/2截面高度;梁端抽出小于50mm;砖柱上出现小于5mm的水平错动;门窗严重变形≤6.0 ≤10.0 ≤0.6 中度损坏中修Ⅳ自然间砖墙上出现宽度大于30mm的裂缝,多条裂缝总宽度大于50mm;梁端抽出小于60mm;砖柱出现小于25mm的水平错动>6.0 >10.0 >0.6严重损坏大修自然间砖墙上出现严重交叉裂缝、上下贯通裂缝,以及墙体严重外鼓、歪斜;钢筋混凝土梁、柱裂缝沿截面贯通;梁端抽出大于60mm;砖柱出现大于25mm的水平错动;有倒塌的危险极度严重损坏拆建注:建筑物的损坏等级按自然间为评判对象,根据各自然间的损坏情况按表3分别进行。