变形监测作业 第9-2章 建筑物下采煤 图文
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工作面推进方向与建筑群的位置关系图
⑥对称背向开采
⑦干净回采，不残留煤柱
目的：防止变形叠加
1）煤柱尺寸4r-2s时，不叠加； 2 ） 煤 柱 尺 寸 2r-2s 时 ， 叠 加 ； 最 大值不变。 3）煤柱尺寸0.8r-2s时，叠加；2 倍。最不利。 4）煤柱尺寸0.2r-2s时，煤柱压 垮。
⑧充填法开采
9.2.1 建筑物下压煤开采的有关规定 9.2.2 建筑物下采煤地表变形控制的基本方法 9.2.3 建筑物下采煤设计 9.2.4 岩层移动控制的条带开采方法 9.2.5 充填采煤沉陷控制技术 9.2.6 采动区抗变形建筑物设计措施
9.2.1 建筑物下压煤开采的有关规定
（1）概述 （2）国内外建筑物下采煤研究工作 （3）关于建筑物下压煤开采的有关规定
Байду номын сангаас
（1）概述
✓我国建筑物下压煤量大； ✓建筑物下压煤开采已严重制约着矿区的可持续发展； ✓《规程》对建筑物下采煤有明确规定； ✓国内外建筑物下采煤研究成果丰硕。
（2）国内外建筑物下采煤研究工作
我国建筑下采煤试验研究工作始于60年代初期；1978 年开始我国首次开展了新建抗变形建筑的研究；近10多 年来，我国在在建筑物下采煤方面发展了许多新技术、 新方法，还根据生产需要，开发了一些新领域的研究。
变形缝示意图 钢拉杆示意图
变形补偿沟
钢筋混凝土锚固板
钢筋混凝土圈梁 1、墙壁圈梁； 2、基础圈梁
9.2.3 建筑物下采煤设计
（1）技术资料和图纸的收集 （2）建筑物下采煤方案设计的基本内容 （3）建筑物下采煤初步设计的基本内容
（1）技术资料和图纸的收集
技术资料： ✓地质、开采技术条件。 ✓建(构)筑物概况。 ✓主要管线和重要设备的技术特征、技术要求及 其支承或基础埋置方式。 ✓有关的地表移动参数，老采空区活化的可能性 及其对地表和建(构)筑物的影响。
（1）条带开采的类型
条带开采法：将被开采的煤层块段划分成比较正 规的条带形状，采出一条(采宽b)，留一条(采宽a)， 使留下的条带煤柱足以支撑上覆岩层的重量，而地 表只产生较小的移动和变形。采宽和留宽之比b/a称 为“采留比”。
条带开采类型： ✓走向条带与倾向条带 ✓冒落条采和充填条采 ✓定采留比条采和变采留比条采
同一煤层(分层)的协调开采
⑤适当安排工作面与建筑物长轴的关系
1）当建筑物位于开采区域之内时，工作面推进方向应与 建筑物长轴方向垂直。
2）建筑位于开采区域之外时，工作面推进方向应与建筑 物长轴方向平行。
3）应尽量避免工作面与建筑物长轴斜交。 4）对于建筑群或城市下采矿时，应以大多数建筑物或主 要建筑物为准来考虑。
（3）建筑物下采煤初步设计的基本内容
✓ 开采系统设计； ✓ 地表移动和变形值预计及对建〔构)筑物的影响程度； ✓ 建(构)筑物加固和保护措施； ✓ 地表移动及建(构)筑物变形观测站设计； ✓ 设计概算及经济效益分析与评价。
9.2.4 岩层移动控制的条带开采方法
（1）条带开采的类型 （2）条带开采的地表移动与变形特点 （3）条带煤柱尺寸计算方法
工程图纸 ✓ 井上下对照图； ✓ 地质剖面图和钻孔柱状图； ✓ 建(构)筑物的施工图(或竣工图)。
（2）建筑物下采煤方案设计的基本内容 ✓ 建(构)筑物特征及其压煤开采的必要性、可能性和可 靠性； ✓ 实现建(构)筑物下采煤的各种技术方案，其中包括地 表移动和变形预计，采煤方法和顶板管理方法的选择与 论证，开采技术措施，对建(构)筑物影响程度的分析与 估计； ✓ 方案的技术、经济评价及费用概算； ✓ 方案的综合分析对比和选定。
国外进行建筑物下采煤的国家很多，波兰的建筑物下 采煤技术在世界上处于领先地位。此外，还有德国、英 国、美国等。
（3）我国关于建筑物下压煤开采的有关规定
允许进行建筑物下采煤的技术条件 根据《规程》规定，在建(构)筑物下安全采煤的 原则是：对于零散建(构)筑物，受开采影响后经 过维修能满足安全使用要求；对于大片建筑群， 受开采影响后大部分建筑物不维修或小修，少部 分建筑物经中修和个别经大修能满足安全使用要 求。
充填采煤：充填采煤就是随着采煤工作面的推进，向采空区送入矸石、 沙石、粉煤灰、建筑垃圾、膏体等充填材料，并在充填保护下进行采 煤的技术。
传统的充填方法有水砂充填、矸石风力充填、矸石水力充填、矸 石自溜充填等，其中水砂充填效果较好。
目前常用的充填方法有：膏体材料充填、高水材料充填、矸石密 实充填。
3 2
建筑物下压煤开采的批准权限 （行政许可事项）
9.2.2 建筑物下采煤地表变形控制的基本方法
（1）地下开采措施控制地表移动变形 （2）覆岩离层注浆控制地表移动变形 （3）地面建筑物保护和抗变形措施
（1）地下开采措施控制地表移动变形
①全柱开采：煤柱内不出现永久性开采边界、变形不叠加。 ②择优开采：先采深厚比大的煤层、及简单条件煤层 ③协调开采：利用变形抵消的原理，合理布置工作面及回 采顺序。 ④连续开采
变形与沉陷工程学
环境与测绘学院 郭广礼 电话：15351632038
邮箱：GUOGL65@126.COM
1
9 矿山开采沉陷控制理论及技术
9.1 建（构）筑物保护煤柱留设 9.2 建筑物下采煤技术 9.3 线性构筑物下采煤技术 9.4 水体下（上）采煤技术 9.5 井筒煤柱开采技术
9.2 建筑物下采煤
条带开采法示意图
条带开采布置方式
（2）条带开采的地表移动与变形特点
✓覆岩破坏规律 自然平衡拱
✓地表移动规律 b<1/3H时，地表下沉平缓 b>1/3H时，地表波浪式下沉 下沉值小 q=0.1～0.2 主要影响角正切小，1.0～2.0 移动期短，为全采的40～50％
A
A
A--A
1-采煤机；2-刮板输送机；
1
3-袋（包）式充填体
⑨条带法开采
条带开采是采用采一条、留一条的开采方法，使地表只 产生较小的移动变形，从而达到保护地表建筑物的目的。
（2）覆岩离层注浆控制地表移动变形
覆岩离层注浆减沉示意图
(3)地面建筑物保护和抗变形措施
建筑物保护和抗变形措施 ✓变形缝 ✓钢拉杆 ✓钢筋混凝土圈梁 ✓基础联系梁(基础应力梁) ✓钢筋混凝土锚固板 ✓堵砌门窗洞 ✓变形补偿沟 ✓人工调整变形措施
⑥对称背向开采
⑦干净回采，不残留煤柱
目的：防止变形叠加
1）煤柱尺寸4r-2s时，不叠加； 2 ） 煤 柱 尺 寸 2r-2s 时 ， 叠 加 ； 最 大值不变。 3）煤柱尺寸0.8r-2s时，叠加；2 倍。最不利。 4）煤柱尺寸0.2r-2s时，煤柱压 垮。
⑧充填法开采
9.2.1 建筑物下压煤开采的有关规定 9.2.2 建筑物下采煤地表变形控制的基本方法 9.2.3 建筑物下采煤设计 9.2.4 岩层移动控制的条带开采方法 9.2.5 充填采煤沉陷控制技术 9.2.6 采动区抗变形建筑物设计措施
9.2.1 建筑物下压煤开采的有关规定
（1）概述 （2）国内外建筑物下采煤研究工作 （3）关于建筑物下压煤开采的有关规定
Байду номын сангаас
（1）概述
✓我国建筑物下压煤量大； ✓建筑物下压煤开采已严重制约着矿区的可持续发展； ✓《规程》对建筑物下采煤有明确规定； ✓国内外建筑物下采煤研究成果丰硕。
（2）国内外建筑物下采煤研究工作
我国建筑下采煤试验研究工作始于60年代初期；1978 年开始我国首次开展了新建抗变形建筑的研究；近10多 年来，我国在在建筑物下采煤方面发展了许多新技术、 新方法，还根据生产需要，开发了一些新领域的研究。
变形缝示意图 钢拉杆示意图
变形补偿沟
钢筋混凝土锚固板
钢筋混凝土圈梁 1、墙壁圈梁； 2、基础圈梁
9.2.3 建筑物下采煤设计
（1）技术资料和图纸的收集 （2）建筑物下采煤方案设计的基本内容 （3）建筑物下采煤初步设计的基本内容
（1）技术资料和图纸的收集
技术资料： ✓地质、开采技术条件。 ✓建(构)筑物概况。 ✓主要管线和重要设备的技术特征、技术要求及 其支承或基础埋置方式。 ✓有关的地表移动参数，老采空区活化的可能性 及其对地表和建(构)筑物的影响。
（1）条带开采的类型
条带开采法：将被开采的煤层块段划分成比较正 规的条带形状，采出一条(采宽b)，留一条(采宽a)， 使留下的条带煤柱足以支撑上覆岩层的重量，而地 表只产生较小的移动和变形。采宽和留宽之比b/a称 为“采留比”。
条带开采类型： ✓走向条带与倾向条带 ✓冒落条采和充填条采 ✓定采留比条采和变采留比条采
同一煤层(分层)的协调开采
⑤适当安排工作面与建筑物长轴的关系
1）当建筑物位于开采区域之内时，工作面推进方向应与 建筑物长轴方向垂直。
2）建筑位于开采区域之外时，工作面推进方向应与建筑 物长轴方向平行。
3）应尽量避免工作面与建筑物长轴斜交。 4）对于建筑群或城市下采矿时，应以大多数建筑物或主 要建筑物为准来考虑。
（3）建筑物下采煤初步设计的基本内容
✓ 开采系统设计； ✓ 地表移动和变形值预计及对建〔构)筑物的影响程度； ✓ 建(构)筑物加固和保护措施； ✓ 地表移动及建(构)筑物变形观测站设计； ✓ 设计概算及经济效益分析与评价。
9.2.4 岩层移动控制的条带开采方法
（1）条带开采的类型 （2）条带开采的地表移动与变形特点 （3）条带煤柱尺寸计算方法
工程图纸 ✓ 井上下对照图； ✓ 地质剖面图和钻孔柱状图； ✓ 建(构)筑物的施工图(或竣工图)。
（2）建筑物下采煤方案设计的基本内容 ✓ 建(构)筑物特征及其压煤开采的必要性、可能性和可 靠性； ✓ 实现建(构)筑物下采煤的各种技术方案，其中包括地 表移动和变形预计，采煤方法和顶板管理方法的选择与 论证，开采技术措施，对建(构)筑物影响程度的分析与 估计； ✓ 方案的技术、经济评价及费用概算； ✓ 方案的综合分析对比和选定。
国外进行建筑物下采煤的国家很多，波兰的建筑物下 采煤技术在世界上处于领先地位。此外，还有德国、英 国、美国等。
（3）我国关于建筑物下压煤开采的有关规定
允许进行建筑物下采煤的技术条件 根据《规程》规定，在建(构)筑物下安全采煤的 原则是：对于零散建(构)筑物，受开采影响后经 过维修能满足安全使用要求；对于大片建筑群， 受开采影响后大部分建筑物不维修或小修，少部 分建筑物经中修和个别经大修能满足安全使用要 求。
充填采煤：充填采煤就是随着采煤工作面的推进，向采空区送入矸石、 沙石、粉煤灰、建筑垃圾、膏体等充填材料，并在充填保护下进行采 煤的技术。
传统的充填方法有水砂充填、矸石风力充填、矸石水力充填、矸 石自溜充填等，其中水砂充填效果较好。
目前常用的充填方法有：膏体材料充填、高水材料充填、矸石密 实充填。
3 2
建筑物下压煤开采的批准权限 （行政许可事项）
9.2.2 建筑物下采煤地表变形控制的基本方法
（1）地下开采措施控制地表移动变形 （2）覆岩离层注浆控制地表移动变形 （3）地面建筑物保护和抗变形措施
（1）地下开采措施控制地表移动变形
①全柱开采：煤柱内不出现永久性开采边界、变形不叠加。 ②择优开采：先采深厚比大的煤层、及简单条件煤层 ③协调开采：利用变形抵消的原理，合理布置工作面及回 采顺序。 ④连续开采
变形与沉陷工程学
环境与测绘学院 郭广礼 电话：15351632038
邮箱：GUOGL65@126.COM
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9 矿山开采沉陷控制理论及技术
9.1 建（构）筑物保护煤柱留设 9.2 建筑物下采煤技术 9.3 线性构筑物下采煤技术 9.4 水体下（上）采煤技术 9.5 井筒煤柱开采技术
9.2 建筑物下采煤
条带开采法示意图
条带开采布置方式
（2）条带开采的地表移动与变形特点
✓覆岩破坏规律 自然平衡拱
✓地表移动规律 b<1/3H时，地表下沉平缓 b>1/3H时，地表波浪式下沉 下沉值小 q=0.1～0.2 主要影响角正切小，1.0～2.0 移动期短，为全采的40～50％
A
A
A--A
1-采煤机；2-刮板输送机；
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3-袋（包）式充填体
⑨条带法开采
条带开采是采用采一条、留一条的开采方法，使地表只 产生较小的移动变形，从而达到保护地表建筑物的目的。
（2）覆岩离层注浆控制地表移动变形
覆岩离层注浆减沉示意图
(3)地面建筑物保护和抗变形措施
建筑物保护和抗变形措施 ✓变形缝 ✓钢拉杆 ✓钢筋混凝土圈梁 ✓基础联系梁(基础应力梁) ✓钢筋混凝土锚固板 ✓堵砌门窗洞 ✓变形补偿沟 ✓人工调整变形措施