建筑物及铁路下采煤的应用(1).pdf

建筑物及铁路下采煤的应用 山西大同市同煤集团郑向东 摘 要“研究建筑物下铁路下和水体下采煤的目的就是既要保护建筑物不受损害又能尽量多的采出煤 / -’ ; / ; - 二 对采动较敏感允许一定的的变形但 变形后不难修缮的建筑物 一般工厂学校楼房铁路 车站等 / ; -’ , ; -3 ; - 三 对采动不敏感能经受较大的变形加 强维修可以使用的建筑物 一般房屋铁路支线等 ’ -. - 如果充填得十分密实下沉值还可以进一步减少另 外还有风力充填及矸石充填 * 条带式开采法就是在开采区段内开采一带保留一带 采留条带的宽度根据上覆顶板的岩性及煤层来决定以保留的 133 科技信息专题论述 万方数据 条带煤柱不致被压碎能起到支撑顶板和上覆岩层不冒落并且 不会导致地表出现波浪沉陷为原则来确定“条带可沿倾向布置 也可沿走向布置在顶板岩层节理发育的情况下尽可能与节理 方向斜交布置“大同矿区现在的主采煤层都为近水平煤层顶板 多为较坚硬的砂沿煤层为 “比较实用这种方法“其主要缺点 是回采率低“另外使用条带式开采法开采多煤层或厚煤层分层 开采时应注意上下层中保留的条带煤柱上下对准以免应力集 中使煤柱遭到破坏“ ’ 分层开采“就是将厚煤层分层开采这样能起到减少地表 一次下沉的作用“应控制好每一分层的厚度以其造成的变形值 不超过地表最大允许变形值为易“下分层的开采必须在上覆岩层 移动稳定后方可进行“ 消除或减少开采影响的迭加 大同矿区就是在几个煤层同时开采的情况这样就可能是有 工作面彼此重叠 ’ * 合理布置各煤层的开采边界“对地表的有害影响主要出 现在开采边界的两侧具体的方法是开采边界不要出现在保安煤 柱范围内尽量使用较长的回采工作面或将几个较短的连成一个 台阶式的长工作面将边界布置在地面建筑物稀少的或次要的建 筑物下面要连续不停的回采避免工作面在建筑物下长时的停 顿“ ’ 干净回采“在采空区范围内残留煤柱如果其尺寸不适 当就会造成地表正曲率和拉伸的叠加“所以应尽可能干净回采 开采浅部煤层尤为重要“ 协调开采 在数个煤层或厚煤层几个分层需要同时开采时合理布置各 层的回采工作面的位置使一个工作面产生的地表变形被另一个 工作面产生的变形所抵消从而减少开采过程中以及最终的地表 变形程度“ 提高回采速度 在地表移动盆地形成过程中地表总是要经历倾斜拉伸和 压缩等变形的作用而后趋于稳定“提高回采工作面的推进速度可 以缩短这一过程的影响“因为工作面推进过程中地表的变形量小 于停止推进移动稳定后的变形量“ ’四 建筑物的地面保护措施 当采取井下开采的一些措施还不能消除采煤对建筑物的损 害时可同时在地面采取加固建筑物的措施增加建筑物的抵抗 地表变形的能力常用的保护措施有设置变形缝钢筋混凝土圈 梁钢拉杆设置变形补偿沟等“ 三铁路下采煤 铁路下采煤包括在线路桥涵隧道车站下的采煤问题“要 保证安全正常行车首先要保证地下开采不会导致铁路线路发生 突然变化如塌陷滑坡等“同时还要及时清除开采引起的线路各 部分的变形使线路各部分始终符合铁路部门所规定的技术指 标“这就要求我们从以下几个方面来考虑, ’一 地表移动与线路的关系 对线路影响大的地表移动有大的裂缝地坎壕沟塌陷坑等 非连续性的变形“ * 用冒落法开采浅部煤层“当采深小于 -倍采高时会引起 地表剧烈变形采空区边界上方地表常会形成裂缝或出现不规则 的塌陷“ 采空区上部有过去小煤窑开采的老塘或其他未填实的采 空空间开采后就可能引起地表的塌陷“ 在煤层上覆岩层中有厚层的坚硬岩层如砂岩随着工作 面的推进顶板呈现大面积的周期性折断其上覆地表往往呈现 剧烈的移动“ 煤层上覆岩层为断层或地质构造所破坏这种情况无论开 采深度如何在其下进行开采地表往往有可能突然或在不长的 时间内形成地坎“ ’二 地表移动对路基强度和稳定性的影响 地表被采动后将产生水平方向和倾斜方向的不均匀移动 对路基产生附加的拉伸或变形“而水平方向由于变形量小而且发 展较缓慢列车通过时动载荷的夯实作用影响不大“但倾斜变形 就是不可忽视的按规定路基稳定系数不能小于* . / 如验算预 计移动数值小于* 0 /时就必须事前采取措施如加宽路基以 保证采动后路基的稳定性“ ’三 地表移动对道床轨枕钢轨道岔等的影响 * 地表下沉引将起线路坡度及轨平的变化轨枕及轨道也将 随之下沉导致路面不平列车通过时会发生剧烈震动“而引起轨 平变化如相差较大时就可能使运行的列车倾倒“ 地表移动将引起线路爬行和横向的移动线路方向的水平 移动在压缩变形区会引起钢轨的窜动造成轨缝闭实出现涨 轨“在拉伸变形区可能拉断鱼尾板或切断螺丝“而横向的移动 会使线路发生横向移位影响行车安全“ ’四 应采取的技术和组织措施 * 根据矿区地表移动的实测资料预计线路的地表移动和变 形“组织地面维修力量准备所需材料制定经常的和应急的观 察检查以及维修的工作计划和工作制度“ 建立地面观察站对地表移动进行观察“及对线路附近的 小窑采空区进行调查采取措施以防突然塌陷“ 全面整修线路加宽路基加固受影响的桥梁涵洞“以增 强其抗变形的能力“ 编制好的切实的地下开采设计 ’ * 在采区布置上应尽量使采动线路处于盆地主断面附 近避免处于其边缘并力求扩大采区面积“ ’ 根据开采深厚比的大小结合矿区地质开采条件选择 采煤方法和顶板管理方法开采浅部煤层时考虑使用充填法“ ’ 采用长壁式采煤法开采厚煤层时第一及第二分层厚度 最大不要超过 0 /米不留煤柱“ ’ 尽可能使采煤工作面推进方向与线路纵向方向一致“ ’ / 严禁使用非正规的采煤方法“对非正规采过的老采区旧 巷道在开采过程中要划定范围派专人巡视监督地表移动情 况做好相应的应急准备“ / 在开采过程中对有变形的线路不断的进行维修消除线 路变形如起道拨道窜轨等“保证线路始终符合安全行车的要 求“开采结束后必须对线路进行一次全面的整修“ 1 在整个铁路下采煤期间必须与铁路部门紧密配合“ 四结论 从同煤集团目前的能源情况来看煤炭资源的日益匮乏及开 采难度深度的加大制约着集团的发展“建筑物及铁路下的开采 不论从地质条件的角度还是技术设备的角度都是切实可行的 尤其比较适用充填法或条带法“但在实际的开采中根据实际情 况合理布置采区确定采煤工艺制定具体的防护措施就使其投 入成本较大对技术设备要求及人员素质的要求高“ 参考文献 2 * 3铁路下采煤’ 4 0煤炭工业出版社 * 5 6 7 0 2 3建筑物下条带开采的实践与认识’ 4 0 8煤炭科学技术9 * 5 6 7 0 ’ / 2 3刘宝琛廖国华0煤矿地表移动的基本规律’ 4 0煤炭 工 业出版社 * 5 1 / 0 5 科技信息专题论述 万方数据