第六章--采场岩层移动与控制.pptVIP

* 过去从事开采沉陷研究的主要为学测量的，是因为地表下沉需要测量。 测量的由上往下，采矿的由下往上。 本科生课程：矿山压力与岩层控制 图6－16 支承压力形成的底板破坏深度 本科生课程：矿山压力与岩层控制 应用关键层理论分析采场底板破坏与突水,取得了进展。很好地解释了底板突水点位置分布特点。 图6－17 初次来压时底板关键层载荷特征 本科生课程：矿山压力与岩层控制 图6－18 底板关键层破断后的一般状态 本科生课程：矿山压力与岩层控制 一、关键层理论对建筑物下采煤的指导 岩层控制的关键层理论为进一步完善建筑物下开采设计提供了理论指导，原则为：判别上覆岩层中的主关键层位置，在对主关键层破断特征进行研究的基础上，通过合理设计条带开采、房柱开采、覆岩离层注浆、采空区充填等技术手段来保证覆岩主关键层不破断并保持长期稳定。 第五节 采场上覆岩层移动控制技术 本科生课程：矿山压力与岩层控制 二、留煤柱控制岩层移动 1.部分开采 条带开采 房柱式开采 图6－19 条带开采的类型 a－保留条带宽度;b－采出条带宽度 房柱式采煤 本科生课程：矿山压力与岩层控制 本科生课程：矿山压力与岩层控制 2.留边界保护煤柱 采用留设保护煤柱的方法来避免开采后岩层移动影响地面重要建(构)筑物，使得井下开采后岩层移动影响边界达不到地面要保护的建(构)筑物。保护煤柱留设主要根据具体矿井条件下，岩层移动角参数来进行设计。 水体下采煤必须在煤层与水体之间留设一定高度的起隔水作用的煤层和岩层，通称为防水煤岩柱。留设防水煤岩柱的目的，是不允许导水断裂带波及到水体。 本科生课程：矿山压力与岩层控制 三、 充填开采技术 从理论上来说，充填开采是解决煤矿开采环境问题的理想途径。 如何降低充填成本，是煤矿充填采矿技术研究的关键问题。 按充填位置，煤矿充填方法包括离层区充填和采空区充填；按充填材料和输送方式，煤矿充填方法包括干式充填与水力充填、非胶结充填和胶结充填。 本科生课程：矿山压力与岩层控制 采空区充填减沉技术 本科生课程：矿山压力与岩层控制 本科生课程：矿山压力与岩层控制 本科生课程：矿山压力与岩层控制 离层区充填减沉技术 原苏联在70年代末至80年代初进行了离层注浆减缓地表下沉的现场试验。自80年代后期抚顺矿务局在我国首次采用离层注浆减缓地表下沉的试验取得成功之后，此项技术引起了我国从事开采沉陷及“三下”采煤的专家和工程技术人员的重视，先后在大屯徐庄煤矿、新汶华丰煤矿、兖州东滩煤矿、开滦唐山矿等进行了离层注浆减缓地表沉降现场试验 覆岩离层多层位注浆示意图 本科生课程：矿山压力与岩层控制 粉煤灰灰坑 本科生课程：矿山压力与岩层控制 粉煤灰输送皮带 本科生课程：矿山压力与岩层控制 粉煤灰灰浆搅拌池 本科生课程：矿山压力与岩层控制 相似材料模拟实验离层分布图 本科生课程：矿山压力与岩层控制 本科生课程：矿山压力与岩层控制 传统开采模式 矸石山或粉煤灰 火成岩下形成离层区 火成岩大面积破断并波及地表 采煤 污染环境 冲击地压 村庄搬迁 农田被毁 五大关键问题 占用耕地 本科生课程：矿山压力与岩层控制 绿色开采模式 消除了大规模动压 矸石山或粉煤灰 火成岩下形成的离层区 减缓了地表下沉 采煤 污染环境 冲击地压 村庄搬迁 农田被毁 五大关键问题 充填 问题得到解决 占用耕地 实 现 绿 色 开 采 * 矿区在开发建设之前与周围环境是协调一致的，而一旦开发建设，强烈的人为活动便使环境发生巨大的变化，由此形成了独特的矿区的生态环境问题。 煤炭开采对土地资源的破坏，煤炭开采过程中，进行的人为疏干排水和采动形成的导水裂隙对煤系含水层的自然疏干，破坏了地下水资源。同时开采还可能污染地下水资源。 以山西省为例，采煤破坏地下水4.2亿m3/a，地表水迳流减少，导致井水位下降或断流共计3218个，影响水利工程433处，水库40座，输水管道793890m；造成1678个村庄，812715口人，108241头牲畜饮水困难。使本来缺水的山西环境受到进一步破坏。 * 矿区在开发建设之前与周围环境是协调一致的，而一旦开发建设，强烈的人为活动便使环境发生巨大的变化，由此形成了独特的矿区的生态环境问题。 * * 矿区在开发建设之前与周围环境是协调一致的，而一旦开发建设，强烈的人为活动便使环境发生巨大的变化，由此形成了独特的矿区的生态环境问题。 煤炭开采对土地资源的破坏，井工开采以地表塌陷和矸石山压占为主，而露天开采则以直接挖损和外排土场压占为主。平均每采万吨原煤造成塌陷土地0.2公顷，每年新增塌陷地约2万公顷。以山西省为例，至1998年煤炭地下采空