三下采煤读书笔记

三下采煤读书笔记

1.大采深条带开采宽度确定方法研究

（1）确定大采深条带开采宽度的原则

（2）大采深条带开采采出宽度的确定

在深部采用走向长壁法采煤，工作面开采宽度与开采深度之比小于1/3，属于极不充分采动。通过对实测资料的分析和计算机数值模拟，极不充分采动时地表的移动和变形很小，在不采取任何特别的技术措施条件下，完全可以直接应用于一般建筑物下压煤开采。在两个或多个极不充分采动的工作面之间留设恰当宽度的煤柱，就可以将两个采空区分隔成独立采空区，并且在地表形成统一的下沉盆地，和单采一个工作面相比，地表的下沉增加很小，而作用于两个采空区中心的地表水平压缩变形将得到大大缓解。

1q H L k tg β

=⨯- 式中，L 为条带开采的宽度, m ；k 为岩土层的碎胀系数。

（3）间隔煤柱宽度的确定方法

在开采设计时，应首先根据上覆岩层的物理力学性质和允许的地表下沉率确定极不充分开采的开采宽度，则极不充分采动法确定条带开采采宽和留宽的协调关系为：

10.70.7q H L k tg H a r L L tg ββ⎧=⨯⎪-⎪⎨⎪=-=-⎪⎩

(4)极不充分法条带开采试验

在深部，利用极不充分开采进行建筑物下压煤开采，工作面的开采宽度是影响地表移动和变形的主要因素，工作面的开采宽度应满足地表移动和变形的要求，最大开采宽度不应使地表的移动和变形所造成的地面建筑物损害超过规程规定的Ⅰ级采动损害。为了保证地表不出现波浪形下沉，而出现单一平缓的下沉盆地，运用极不充分开采法确定条带开采参数(即采宽和留宽)。

2.大采深条带开采煤柱稳定性研究（硕士论文）

（1）研究方法和技术路线

（2）深部开采研究现状

开采深度可以分为以下几类:

①开采深度小于300m的称为浅部开采。在此深度内采矿时，一般地压显现不严重，即使发生地压活动，也属于静压问题，易于处理。

②开采深度介于300-600m之间的称为中等深度开采。在此深度内采矿时，根据矿岩的赋存条件及物理力学性质，在掘进巷道或开拓的过程中，可能会发生轻度岩爆，如岩石弹射等现象。

③开采深度在600-2000m之间的称为深部开采。在此深度开采时，具有二类变形特征的岩石会发生频繁的岩爆，而且当某些开采深度在超过700m时，将会出现难以克服的困难，因而难于或无法在采场中进行正常的回采工作。

④开采深度大于2000m时为超深开采。目前处于超深开采的矿山不多，世界上也只有为数不多的几座矿山，如印度的戈拉尔(Kolar)金矿的吉福德(Giford)矿井是世界上深井筒之一，开采深度为3260m；南非西部深水平金矿开采深度达3582m。

我国东部的部分矿区如开滦、徐州、长广、淮南等已相继进入深部开采，并且开采深度以每年8-12 m的速度递增；有色金属资源开采方面，一批矿山先后己进入或即将进入深部开采，如红透山铜矿开采深度己达900-1100 m；冬瓜山铜矿已建成2条超1000 m的竖井，并即将在井下700m左右的深度进行生产。随着开采深度的增加，通过已有的资料分析研究，地应力呈线性或非线性趋势增加，地温升高，岩体变硬变脆，地质条件恶化，由此带来了诸如运输提升、通风降温、充填工艺以及生产成本相应增加的等许多技术问题。

深部开采面临的问题：

①在大采深条带开采地表移动和变形预计时，预计参数的准确选取比较困难，特别是下沉系数等关键性参数直接影响到预计结果的精度乃至条带开采设计方案的确定。尽管已进行了大量的现场观测，但由于深部与浅部开采的差异，直接采用工程类比的方法确定大采深条带开采地表移动预计参数难免存在较大误差。

②大采深条带开采采、留宽度优化设计方面，现有设计理论的实际应用存在困难。如何根据上覆岩层的物理力学性质、岩层结构和地表变形要求确定大采深条采工作面的宽度

目前尚缺乏理论研究。

③为了保证煤柱具有足够强度的前提条件下，煤柱宽度对上覆岩层中稳定平衡结构的影响以及如何确定煤柱的宽度才能保证地表不出现波浪型下沉盆地需要进行系统研究。

④目前，大采深条带开采岩移参数大多为定性、半定量或经验性的，部分统计公式只适用于研究所在的特定矿区，不具备普遍适用性。相对而言，有关深部厚松散层下采煤地表移动变形规律的研究资料多一些，而对深部放顶煤开采、“三软”煤层开采、煤层群“上行”开采与“下行”开采地表移动变形的差异所做的研究较少。

（3）条带开采煤柱稳定性及其破坏失稳的理论模型研究

（4）大采深厚煤层条采煤柱稳定性及地表沉陷的数值模拟分析

（5）主要结论与展望

3.村庄下煤矿开采方案优化方法研究

摘要：本文介绍了村庄下采煤在国内外的应用现状及目前存在的问题，根据地表移动对地面建筑物的破坏程度不同，构建村庄下开采方案的优化模型，并以艾友矿为实例，利用费用——效益分析法对方案进行经济评价，选出最优方案，使其在保证开采对地面建筑物影响程度较小的前提下，达到煤炭采出率最大，经济合理，效益最优。

我国“三下”压煤储量较大，据不完全统计，目前我国统配煤矿“三下”压煤总量为137.9亿t，其中建筑物下压煤为87.6 亿t，占整个压煤量的63.5％。村庄下压煤所占的数量最大，占建筑物下压煤量的60%，达到52.21 亿ｔ。近些年来，从“三下一上”压煤中采出来的煤量只有7 亿ｔ，从村庄下采出的煤量仅为2.33 亿ｔ，且其中1.76 亿ｔ还是靠村庄搬迁采出的。

合理地解决建筑物下采煤问题，一方面可以合理开采和利用资源，提高煤炭回收利用率，延长矿井服务年限，使矿井延缓衰老。另一方面，也可以避免地表沉陷给社会及人民生活造成影响，减少赔偿费用，减轻企业负担。

提出实现该建筑物下开采要达到的目标，确定最优化准则。

评价建筑物下开采的最优化准则如下：

①开采资源所带来的利润高；

②煤炭损失少，采区回采率高；

③对地表建筑物的影响程度小；

④有利于采区接替，采区服务年限长；