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6采场岩层移动与控制10
6.5 采场上覆岩层移动控制技术6.5.1 留煤柱控制岩层移动 (2)留设保护煤柱: ? 断层防水煤柱留设示例 6.5 采场上覆岩层移动控制技术6.5.2 采空区充填法柱控制岩层移动 6.5 采场上覆岩层移动控制技术6.5.2 采空区充填法柱控制岩层移动 工作面 采空区 水平短梁 (1)干式充填: 6.5 采场上覆岩层移动控制技术6.5.2 采空区充填法柱控制岩层移动 ? 岱庄煤矿采煤工作面膏体充填过程 支架 煤层 充填体 (2)膏体充填: 膏体充填技术优势: ? 密实度高,减沉效果好,采出率高。 ? 膏体管道输送,充分利用矿现行巷道,运输效率高。 ? 膏体充填系统计算控制,自动化程度高,占用人员少。 ? 综合效益好。 ? 适用范围广。 ? 矸石散体与膏体压缩性能对比 6.5 采场上覆岩层移动控制技术6.5.2 采空区充填法柱控制岩层移动 ? 膏体充填技术优势: 6.5 采场上覆岩层移动控制技术 矿名 煤层 厚度 /m 充填目的 充填面布置 地表下沉系数 q 充 填 采出率 /% 不充填 采出率 /% 太平煤矿 9.00 提高开采上限,减沉 分层无煤柱180m长壁面 0.15~ 0.26 ?85 ?12 小屯煤矿 5.50 保护建筑 提高采出率 分层无煤柱120m长壁面 0.15~ 0.20 ?85 30 朱村煤矿 1.34 保护建筑和承压水上开采安全 无煤柱105m长壁面往复采 0.1? ?85 ?40 岱庄煤矿 2.66 保护建筑 提高采出率 回收条带采 遗留煤柱 ?0.1 ?85 ?40 ? 中矿大设计投产的膏体充填采煤项目 注:地表下沉系数指充分采动后。采出率指采区采出率。 6.5 采场上覆岩层移动控制技术6.5.3 离层区充填法柱控制岩层移动 ? “覆岩离层分区隔离注浆法” 示意图 (离层区充填+条带开采) 6.5 采场上覆岩层移动控制技术6.5.4 协调开采控制岩层移动 协调开采是减少地表变形的一种技术措施,一般不能减少地表下沉。 在开采过程中通过两个或多个工作面的配合,便被保护对象处于下沉盆地的中间区,只承受动态变形及最终的均匀下沉,可以有效减少地表变形对地表建筑物的损害。 波兰在卡托维茨城下采煤时,在整个城市煤柱内由3个煤矿联合布置三组阶梯长壁工作面;英国、前苏联等也采用此法开采了大量的建筑物压煤。我国峰峰局曾采用协调开采技术进行了辛寺庄下压煤开采试验,布置了7个工作面同时开采。 6.6 本章作业 书P193: 1、题3 2、题7 图6-2 岩层移动概貌 1—滑移面;2—断裂面;3—拉伸变形;4—压缩变形; α—断裂角;β—滑移角 6.3 采场上覆岩层移动规律 6.3.1 岩层移动的有关概念 2.充分采动与非充分采动: 当采空区尺寸(长度和宽度)相当大时,地表最大下沉值达到该地质条件下应有的最大值,此时的采动称为充分采动。将刚达到充分采动状态的采空区尺寸称为临界开采尺寸。如果采空区尺寸小于临界开采尺寸,称为非充分采动。非充分采动条件,下沉盆地呈尖底“碗状”,随着开采尺寸增加,地表下沉值还将继续增大。 6.3 采场上覆岩层移动规律 6.3.1 岩层移动的有关概念 3.移动与变形: 岩层移动会导致沿竖直方向和水平方向的位移,前者称下沉,后者称为水平移动。 由于地表相邻点的下沉和水平移动量是不相等的,这表明点与点之间有相对移动,从而引起地表变形。地表变形分为倾斜、曲率、水平变形。分别由下沉和水平移动导出。 6.3 采场上覆岩层移动规律 6.3.1 岩层移动的有关概念 3.移动与变形: (1)倾斜变形(i):指相邻点在竖直方向的相对移动与两相邻点间水平距离的比值。反映盆地沿某一方向的坡度。 6.3 采场上覆岩层移动规律 6.3.1 岩层移动的有关概念 3.移动与变形: (2)曲率变形(K):指相邻线段的倾斜差与两线段中点间的水平距离的比值。 曲率变形反映观测线断面上的弯曲程度。曲率有正、负之分,下沉曲线上凸为正,下凹为负。 下沉曲线的凸凹分界点称为拐点。 6.3 采场上覆岩层移动规律 6.3.1 岩层移动的有关概念 3.移动与变形: (3)水平变形(?):指两相邻点的水平移动差值与两点间水平距离的比值。它反映相邻两点间单位长度的拉伸(正)或压缩(负)值。 6.3 采场上覆岩层移动规律 6.3 采场上覆岩层移动规律 6.3.1 岩层移动的有关概念 4.岩层移动角: 地表下沉边界(常以10mm点划定)和采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角,称为岩层移动角。 6.3 采场上覆岩层移动规律6.3.2 岩层移动的基本规律 1.采动覆岩移动破坏的分带: 垮落带 裂缝带 弯曲带 垮落带与裂缝带合
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