上行煤矿开采技术分析
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面计量 自动化系统普及 面不够 ，应该采集 的计 量 数据没有纳人 到系统管理 中，造 成基础数 据 不完整 。另外一方面计量 系统 自身资料 和现 场 资料不符 ，造成线损模 型的创建 和计算都 存 在一 定问题 。尽管在系统运行 中还有不少 问题
３上行 开采的应用条件 ２ ． ２比值 另法 Ｊ ＩＵ 当下部开采一个煤 层时 ， 比值 Ｋ 的大小 用 上行 开采在 我 国的多个矿 区成 功应用 ， 大 判别 ， 即： 同同家梁 矿 ７ 号煤层 、 平顶 山七矿 １ 煤 层等的 ５ Ｋ Ｈ『 Ｉ １ 上行 开采 都取得 了很好 的社会 和经 济效益 ， 实 式 中： － Ｋ 冒落带高度 ， 删 践 证明， 在下列条件下应用上行是 有利 的： Ｍ 下煤 层采高 ，。 一 ｍ 当上部为 劣质 、薄及不稳定 煤层 ，开采困 当 Ｋ ７ ５时 ， 采下 部煤 层 ， 般可 以不 难 ， ＞． 先 一 长期达不 到矿井设计能力 ， 需要上下煤 层或 影 响在上煤 层内进 行正常准备和采煤 。 厚薄 煤层搭配 开采时； 开采火 区或 积水 区下压 当下 部开采多个 煤层 时 ， 综合 比值 Ｋ来 煤 ， 用 需要 上行开采 时； 当上煤层 有煤 与瓦斯 突 出 危险 ， 需要开采下保护层 时； 煤层顶板坚硬 、 当上 煤质坚硬 不易采 出， 周期来压强 烈 ， 或有 冲击地 压危险时建 筑物 、 体及铁路下 采煤 ， 先采 水 需要 式 中： ＝ ／ Ｋ Ｈ ３ 一， ＫＩ Ｍ２ ＨＩ ． … Ｋ ｎ１ ＋； 卜 煤层 ， 后采上煤层时； 当上煤层 含水 量大 ， 需要 Ｈｌ ， … … ， Ｔｍ２ ３ １ Ｈ１ ｎ￣ ｍ ｍ 煤层 到 ｉ 煤 层 排除上煤层水患时止 煤 层开采 困难 ， 资较多 ， １ ｑ ｌ 投 的距离 ，１ ｒ Ｉ ： 下部煤层 煤质优 良 ， 要先行 开采 时需 要解决 需 Ｍ Ｍ ， 下部各煤层 的采 高 ，。 ２ …一 Ｍ 一 ３ ． Ｉ ｎ 前 期浅部小井 开采 、后期深部 大型矿井集 中开 实 践及 研 究成 果 证 明 ，综 合 比值 ＞ － 采的压茬关 系可 以采用上行开 采 ；复采采 空区 ６ ３ 时， 可正常进行上行式开采 。 上部 遗留的煤炭资源时『 些地质和技术条件 在某 ２ “ ＿ 三带” ３ 判别法 下 ， 建矿井采用下行 与上行 开采 相结合 的方 新 当上下煤层的层 间距小 于或等于下煤层 的 式 ， 可减少 初期巷 道工 程量 、 投资 及建 井时期 ， 垮 落带高度 时 ， 层形态将遭 到严重破坏 ， 上煤 无 获得 显著经济效益时。 法进行上行开采； 下煤层 间距小于或等于 断 当上 综上所述 ， 矿的上行开 采技术在煤矿开 煤 裂带高度时 ，上煤层形 态只发生 中等 程度 的破 采 中的应用越来越广 泛 ，了解 清楚上 行开采技 坏， 采取一定安全措施 后 ， 可正常进行上行 开采； 术 ， 对煤矿 的开采起着非 常重要的作用 。 当上下煤层 的层 间距大于下煤层 的断裂带高度 参 考 文 献 时， 上煤层 只发生 整体移 动 ， 态不 被破 坏 ， 形 可 ［张华兴 ， １ 】 李金柱 ． 高条 带开 采法采 出率的方 提 正 常进 行上行 开采． 煤层 的开 采应在 下煤层开 法研 究 媒 炭科 学技 术＿ 上 采 引起 的岩层移 动稳定 之后进行 。 ｌ邓喀 中， ２ Ｊ 马伟 民， 国清． 何 多煤层 开采时条带 空 不 同倾 角 、 同岩性的岩层 以及 不同组合 间位置对岩层移 动的影响 中国矿业大 学学报． 不 的覆 岩 ， 移动及破坏规 律不 同。对 于缓 斜煤 ｆ常西坤． 下大倾 角煤层条 带煤 柱合理尺寸 其 ３ １ 村庄 层 ， 层顶板覆岩 内为坚硬 、 当煤 中硬 、 软弱 、 软 研 究． 极 山东科技大 学．
行开采有利 。 １ 采高 的影 响 ． ３
应力 平衡状态 ， 引起 上覆岩（ 层的横 向及 弱 岩层 或其互层 时 ， 落带最大高 度可按分层 必然 煤） 垮 纵 向变形与破坏 ， 生大量采动裂隙 。 时间延 开采 时垮落带 高度计 算 。 产 随 长， 采动裂 隙会 重新 闭合 压实 ； 纵 向剪 切变形 而 当下煤层 则表现为煤层发生台阶错动 ， 破坏煤层形态 。 后 层 范围 内时 ，上煤层 的断裂带最大高 度采用本 煤层 的厚 度计算 Ｉ 下煤层 的断裂带 最大高度则应 者是影响上行开采的最大障碍 。 下煤 取其 中标高 在采煤过程 中 ， 能够形 成不发生 台阶错动 的平 按上 、 层的综合开采 厚度计算 ， 衡 岩层结构 的岩层 称为平衡岩层 。设 从下煤层 最高者作 为两层 煤的断裂带最大高度 。 顶 板至平 衡岩 层顶板 的高度 叫 围岩平衡 高度 ， 上 、下煤层 的综合 开采 厚度 Ｍｚ ｌ一２ 计算 则其上行 开采的基本准则是： 当采场上覆岩层 中 公式 女 ： 吓 必 ：Ｍ２ Ｍ１ ＋（ 一虹 ） 有 坚硬岩层时 ， 上煤 层应位于距下煤 层最近 的 ｌ ２ 一 ） ｉ 平衡 岩层 之上； 当采 场上覆岩层 均为软岩 时 ， 上 煤 层应位于断裂带 内 ；上煤层 的开采 应在下煤 式 中： Ｍ 上层煤厚度 ， 叫 层 开采引起 的岩层移动稳定之后进行 ． 行开采 上 Ｍ 下层 煤厚度 ，； ｆ ｌ １ 必 要的层 间距 Ｈ可按 下式估算： ， 丛 一 、 ｈ－ 、 上 下煤层 间的法 线距离 ， ｛ 叫 蜀 一１ ｖ 下煤层的 冒高与采高之 比。 式 中：－ Ｍ 下煤层采 高 ， 眦 如果上下煤 层之问的距离很 小时 ，则综合 Ｋ． ｒ 直接顶岩层碎胀系数 ， １５ １ ．； １ 开采厚 度为 累计 厚度： ｈ平衡 岩层本 身厚度 ， 岩Ｏ 层柱 状 图 ＿ 按 ）
华 北电力技 术２ ０ ＿ ７ ５ ｏ９０ ．
中国新技 术新产 品
一１ ３ ６—
判： 别
蕊
，
需要 进一步解决 ， 现在已经可 以辅 助用 户发 但 现 问题 解决 问题 。通过 实际运行证 明在计量 自 动 化系统计算线损 非常方便高效 ， 以节省大 可 量 的人力物力 ，可 以产生 很好的社会价值 和经 济价值 。
参 考 文 献
【熊睿， １ 】 李燕燕． 电网线损 管理 中的 问题及 时 策． 边 疆经济与文化 ． ０ － ７０ 期刊． ２ ９０ － ５ ０ ［陈炜， ２ ］ 王桂平 ． 线损 管理现 状及 改进措施． 浅析
工 业 技 术
Ｃｉ ｗ ｅ ｈｏｇｅ ｎｄＵｏ［ ． ■ 嵋 ■ ■ ■ ■ ｈ ａＮｅ Ｔ ｃ ｎ ｉ— ＵＰ ｄｕ ｔ 瞄囵团圆墨阉 － ｎ ２Ｉｒ Ｕｓ●— ｈ ｏｏ ｓａ — Ｎ ／ ｎｌ ｃ － ■
上行煤 矿开 采 技术分析
荣 联 凤
（ 中鼎国际．程有 限公 司， Ｙ － 江西 南昌 ３ ０ ０ ） ３ ０ ０
摘 要： 本文通过 分析影 响上行 煤矿 开采主要 因素， 出了上 行开 采的技 术条件 ， 提 对上行 开采技 术应 用的判别 标准进 行 了详 细的 阐述 。 关 键词 ： 影响 因素 ； 用条件 ； 别 方法 适 判 上行 开采是 先采下煤层 ， 后采上煤层 ， 矿 煤 生产 实践及科学研究证 明 ， 在某些 地质及 开采 技 术条件 下 ， 上行开采在安全 、 开采 技术及提 高 经济效益方 面具有独特 作用。 １影响上行 开采的主要因素 １ ． １采煤方法的影响 采 煤方 法是 控制 覆 岩破 坏 高度 的重 要 因 素 ，如厚煤 层分层开采时可 以使 冒落带和 裂隙 带 的发育高度有所 降低 。 这时 ， 区的空间主 采空 要 由上覆岩层 的整体弯 曲来充填 。 因而 ， 表或 地 覆 岩下沉 量大 、下 的时间短 。 全部垮 落法管理顶板时 ， 场上 覆岩 采 层一 般都 形成 “ 三带”而采用充填 法管理顶 板 时 ， 只引起 覆岩的开裂性破坏 ， 一般 顶板下沉 量 要 比全部垮落法小； 顶板下沉量随采高而变化 。 １ ． 陛及层问结构的影响 ２岩 当顶板岩层硬度较 高时 ，冒落带和裂 隙带 的发 育较高。在 冒落过程 中 ， 下沉量较 小 ， 顶板 采空 区空 间高 ， 冒落过程充分 。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 冒落过程中 ， 岩下沉量较大 ， 区高度不 断 覆 采空 缩小 ， 冒落过程发展 不充分 ， 主要 以岩 层弯 曲充 填采空 区。因此 ， 冒落带及裂隙带发育较低 。 当直接顶的厚度大于 １ Ｐ １ ／ －） 高 时 ， （ Ｋ ￣ 冒 矸充满采空 区 ， 上覆岩层在断裂下 沉 中易 于 其 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 易形成缓 ｌ下沉 ， 然上覆岩层将 均匀下沉 ， 曼 显 上
确定 。
Ｍ ｚ＝ Ｉ ｖ Ｍ ＋Ｍ２ ２
采高越大 ， 的空 间越高 ， 场上覆岩层 采出 采 结构可能获得平衡 的几率就越小 ， 必导致采 势 场上覆岩层 的严重 破坏。开采单一煤层及 厚煤 层第一分层时 ，冒落带及 裂隙带高度与采 高基 本上成正 比关系。 在分层开采厚煤层时 ， 冒落带 及裂隙带高度与 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 略有 下降。 ｌ ４层间距的影响 上、 下煤 层的层 间距 （ ＨＭ， 一 下煤 层 或 ／ Ｈ上 间距 ， 采高） 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 。若层 间距 戈Ｈ 小 ， 上覆煤层 就会变形 剧 烈 ， 出现 台阶下沉 。当上 、 甚至 下煤层 的层 间距 大 于下煤 层的 冒落带最大 高度 时 ， 煤层发 生 上 台阶错动的几率 就小 ， 采取一定技术 措施 ， 一般 可 以上行开采 。 ２上行 开采 的判别方法 ２ １围岩 平衡法 ， 上行 开采破 坏了采 场上覆岩 Ｃ 层 的原始 噪）
３上行 开采的应用条件 ２ ． ２比值 另法 Ｊ ＩＵ 当下部开采一个煤 层时 ， 比值 Ｋ 的大小 用 上行 开采在 我 国的多个矿 区成 功应用 ， 大 判别 ， 即： 同同家梁 矿 ７ 号煤层 、 平顶 山七矿 １ 煤 层等的 ５ Ｋ Ｈ『 Ｉ １ 上行 开采 都取得 了很好 的社会 和经 济效益 ， 实 式 中： － Ｋ 冒落带高度 ， 删 践 证明， 在下列条件下应用上行是 有利 的： Ｍ 下煤 层采高 ，。 一 ｍ 当上部为 劣质 、薄及不稳定 煤层 ，开采困 当 Ｋ ７ ５时 ， 采下 部煤 层 ， 般可 以不 难 ， ＞． 先 一 长期达不 到矿井设计能力 ， 需要上下煤 层或 影 响在上煤 层内进 行正常准备和采煤 。 厚薄 煤层搭配 开采时； 开采火 区或 积水 区下压 当下 部开采多个 煤层 时 ， 综合 比值 Ｋ来 煤 ， 用 需要 上行开采 时； 当上煤层 有煤 与瓦斯 突 出 危险 ， 需要开采下保护层 时； 煤层顶板坚硬 、 当上 煤质坚硬 不易采 出， 周期来压强 烈 ， 或有 冲击地 压危险时建 筑物 、 体及铁路下 采煤 ， 先采 水 需要 式 中： ＝ ／ Ｋ Ｈ ３ 一， ＫＩ Ｍ２ ＨＩ ． … Ｋ ｎ１ ＋； 卜 煤层 ， 后采上煤层时； 当上煤层 含水 量大 ， 需要 Ｈｌ ， … … ， Ｔｍ２ ３ １ Ｈ１ ｎ￣ ｍ ｍ 煤层 到 ｉ 煤 层 排除上煤层水患时止 煤 层开采 困难 ， 资较多 ， １ ｑ ｌ 投 的距离 ，１ ｒ Ｉ ： 下部煤层 煤质优 良 ， 要先行 开采 时需 要解决 需 Ｍ Ｍ ， 下部各煤层 的采 高 ，。 ２ …一 Ｍ 一 ３ ． Ｉ ｎ 前 期浅部小井 开采 、后期深部 大型矿井集 中开 实 践及 研 究成 果 证 明 ，综 合 比值 ＞ － 采的压茬关 系可 以采用上行开 采 ；复采采 空区 ６ ３ 时， 可正常进行上行式开采 。 上部 遗留的煤炭资源时『 些地质和技术条件 在某 ２ “ ＿ 三带” ３ 判别法 下 ， 建矿井采用下行 与上行 开采 相结合 的方 新 当上下煤层的层 间距小 于或等于下煤层 的 式 ， 可减少 初期巷 道工 程量 、 投资 及建 井时期 ， 垮 落带高度 时 ， 层形态将遭 到严重破坏 ， 上煤 无 获得 显著经济效益时。 法进行上行开采； 下煤层 间距小于或等于 断 当上 综上所述 ， 矿的上行开 采技术在煤矿开 煤 裂带高度时 ，上煤层形 态只发生 中等 程度 的破 采 中的应用越来越广 泛 ，了解 清楚上 行开采技 坏， 采取一定安全措施 后 ， 可正常进行上行 开采； 术 ， 对煤矿 的开采起着非 常重要的作用 。 当上下煤层 的层 间距大于下煤层 的断裂带高度 参 考 文 献 时， 上煤层 只发生 整体移 动 ， 态不 被破 坏 ， 形 可 ［张华兴 ， １ 】 李金柱 ． 高条 带开 采法采 出率的方 提 正 常进 行上行 开采． 煤层 的开 采应在 下煤层开 法研 究 媒 炭科 学技 术＿ 上 采 引起 的岩层移 动稳定 之后进行 。 ｌ邓喀 中， ２ Ｊ 马伟 民， 国清． 何 多煤层 开采时条带 空 不 同倾 角 、 同岩性的岩层 以及 不同组合 间位置对岩层移 动的影响 中国矿业大 学学报． 不 的覆 岩 ， 移动及破坏规 律不 同。对 于缓 斜煤 ｆ常西坤． 下大倾 角煤层条 带煤 柱合理尺寸 其 ３ １ 村庄 层 ， 层顶板覆岩 内为坚硬 、 当煤 中硬 、 软弱 、 软 研 究． 极 山东科技大 学．
行开采有利 。 １ 采高 的影 响 ． ３
应力 平衡状态 ， 引起 上覆岩（ 层的横 向及 弱 岩层 或其互层 时 ， 落带最大高 度可按分层 必然 煤） 垮 纵 向变形与破坏 ， 生大量采动裂隙 。 时间延 开采 时垮落带 高度计 算 。 产 随 长， 采动裂 隙会 重新 闭合 压实 ； 纵 向剪 切变形 而 当下煤层 则表现为煤层发生台阶错动 ， 破坏煤层形态 。 后 层 范围 内时 ，上煤层 的断裂带最大高 度采用本 煤层 的厚 度计算 Ｉ 下煤层 的断裂带 最大高度则应 者是影响上行开采的最大障碍 。 下煤 取其 中标高 在采煤过程 中 ， 能够形 成不发生 台阶错动 的平 按上 、 层的综合开采 厚度计算 ， 衡 岩层结构 的岩层 称为平衡岩层 。设 从下煤层 最高者作 为两层 煤的断裂带最大高度 。 顶 板至平 衡岩 层顶板 的高度 叫 围岩平衡 高度 ， 上 、下煤层 的综合 开采 厚度 Ｍｚ ｌ一２ 计算 则其上行 开采的基本准则是： 当采场上覆岩层 中 公式 女 ： 吓 必 ：Ｍ２ Ｍ１ ＋（ 一虹 ） 有 坚硬岩层时 ， 上煤 层应位于距下煤 层最近 的 ｌ ２ 一 ） ｉ 平衡 岩层 之上； 当采 场上覆岩层 均为软岩 时 ， 上 煤 层应位于断裂带 内 ；上煤层 的开采 应在下煤 式 中： Ｍ 上层煤厚度 ， 叫 层 开采引起 的岩层移动稳定之后进行 ． 行开采 上 Ｍ 下层 煤厚度 ，； ｆ ｌ １ 必 要的层 间距 Ｈ可按 下式估算： ， 丛 一 、 ｈ－ 、 上 下煤层 间的法 线距离 ， ｛ 叫 蜀 一１ ｖ 下煤层的 冒高与采高之 比。 式 中：－ Ｍ 下煤层采 高 ， 眦 如果上下煤 层之问的距离很 小时 ，则综合 Ｋ． ｒ 直接顶岩层碎胀系数 ， １５ １ ．； １ 开采厚 度为 累计 厚度： ｈ平衡 岩层本 身厚度 ， 岩Ｏ 层柱 状 图 ＿ 按 ）
华 北电力技 术２ ０ ＿ ７ ５ ｏ９０ ．
中国新技 术新产 品
一１ ３ ６—
判： 别
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参 考 文 献
【熊睿， １ 】 李燕燕． 电网线损 管理 中的 问题及 时 策． 边 疆经济与文化 ． ０ － ７０ 期刊． ２ ９０ － ５ ０ ［陈炜， ２ ］ 王桂平 ． 线损 管理现 状及 改进措施． 浅析
工 业 技 术
Ｃｉ ｗ ｅ ｈｏｇｅ ｎｄＵｏ［ ． ■ 嵋 ■ ■ ■ ■ ｈ ａＮｅ Ｔ ｃ ｎ ｉ— ＵＰ ｄｕ ｔ 瞄囵团圆墨阉 － ｎ ２Ｉｒ Ｕｓ●— ｈ ｏｏ ｓａ — Ｎ ／ ｎｌ ｃ － ■
上行煤 矿开 采 技术分析
荣 联 凤
（ 中鼎国际．程有 限公 司， Ｙ － 江西 南昌 ３ ０ ０ ） ３ ０ ０
摘 要： 本文通过 分析影 响上行 煤矿 开采主要 因素， 出了上 行开 采的技 术条件 ， 提 对上行 开采技 术应 用的判别 标准进 行 了详 细的 阐述 。 关 键词 ： 影响 因素 ； 用条件 ； 别 方法 适 判 上行 开采是 先采下煤层 ， 后采上煤层 ， 矿 煤 生产 实践及科学研究证 明 ， 在某些 地质及 开采 技 术条件 下 ， 上行开采在安全 、 开采 技术及提 高 经济效益方 面具有独特 作用。 １影响上行 开采的主要因素 １ ． １采煤方法的影响 采 煤方 法是 控制 覆 岩破 坏 高度 的重 要 因 素 ，如厚煤 层分层开采时可 以使 冒落带和 裂隙 带 的发育高度有所 降低 。 这时 ， 区的空间主 采空 要 由上覆岩层 的整体弯 曲来充填 。 因而 ， 表或 地 覆 岩下沉 量大 、下 的时间短 。 全部垮 落法管理顶板时 ， 场上 覆岩 采 层一 般都 形成 “ 三带”而采用充填 法管理顶 板 时 ， 只引起 覆岩的开裂性破坏 ， 一般 顶板下沉 量 要 比全部垮落法小； 顶板下沉量随采高而变化 。 １ ． 陛及层问结构的影响 ２岩 当顶板岩层硬度较 高时 ，冒落带和裂 隙带 的发 育较高。在 冒落过程 中 ， 下沉量较 小 ， 顶板 采空 区空 间高 ， 冒落过程充分 。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 冒落过程中 ， 岩下沉量较大 ， 区高度不 断 覆 采空 缩小 ， 冒落过程发展 不充分 ， 主要 以岩 层弯 曲充 填采空 区。因此 ， 冒落带及裂隙带发育较低 。 当直接顶的厚度大于 １ Ｐ １ ／ －） 高 时 ， （ Ｋ ￣ 冒 矸充满采空 区 ， 上覆岩层在断裂下 沉 中易 于 其 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 易形成缓 ｌ下沉 ， 然上覆岩层将 均匀下沉 ， 曼 显 上
确定 。
Ｍ ｚ＝ Ｉ ｖ Ｍ ＋Ｍ２ ２
采高越大 ， 的空 间越高 ， 场上覆岩层 采出 采 结构可能获得平衡 的几率就越小 ， 必导致采 势 场上覆岩层 的严重 破坏。开采单一煤层及 厚煤 层第一分层时 ，冒落带及 裂隙带高度与采 高基 本上成正 比关系。 在分层开采厚煤层时 ， 冒落带 及裂隙带高度与 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 略有 下降。 ｌ ４层间距的影响 上、 下煤 层的层 间距 （ ＨＭ， 一 下煤 层 或 ／ Ｈ上 间距 ， 采高） 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 。若层 间距 戈Ｈ 小 ， 上覆煤层 就会变形 剧 烈 ， 出现 台阶下沉 。当上 、 甚至 下煤层 的层 间距 大 于下煤 层的 冒落带最大 高度 时 ， 煤层发 生 上 台阶错动的几率 就小 ， 采取一定技术 措施 ， 一般 可 以上行开采 。 ２上行 开采 的判别方法 ２ １围岩 平衡法 ， 上行 开采破 坏了采 场上覆岩 Ｃ 层 的原始 噪）