408煤礦特殊開(kāi)采考研復(fù)習(xí)資料采四內(nèi)部版

1、七十二路辟邪賤法乃上上乘武功，欲練此功，必先自宮七十二路辟邪賤法乃上上乘武功，欲練此功，必先自宮。 【偽娘例外】【偽娘例外】之煤礦特殊開(kāi)採(cǎi)方法篇之煤礦特殊開(kāi)採(cǎi)方法篇版權(quán)所有，不得外泄版權(quán)所有，不得外泄20102010 徐州徐州序論序論 綠色開(kāi)采的理念與技術(shù)框架綠色開(kāi)采的理念與技術(shù)框架1 1、煤礦綠色開(kāi)采的概念、內(nèi)涵、煤礦綠色開(kāi)采的概念、內(nèi)涵煤礦綠色開(kāi)采以及相應(yīng)的綠色開(kāi)采技術(shù),在基本概念上是從廣義資源的角度上來(lái)認(rèn)識(shí)和對(duì)待煤、瓦斯、水、土地等一切可以利用的各種資源；基本出發(fā)點(diǎn)是從開(kāi)采的角度防止或盡可能減輕開(kāi)采煤炭引起的安全問(wèn)題及對(duì)環(huán)境和其他資源的不良影響；目標(biāo)是取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效

2、益。煤礦綠色開(kāi)采的特點(diǎn)之一煤礦綠色開(kāi)采的特點(diǎn)之一從廣義資源的角度論，在礦區(qū)范圍內(nèi)的煤炭；地下水；煤層內(nèi)所涵的瓦斯；土地以至于煤矸石以及在煤層附近的其他礦床都應(yīng)該是經(jīng)營(yíng)這個(gè)礦區(qū)的開(kāi)發(fā)對(duì)象而加以利用。煤礦綠色開(kāi)采的特點(diǎn)之二煤礦綠色開(kāi)采的特點(diǎn)之二 從開(kāi)采的角度采取措施，從源頭消除或減少采礦對(duì)環(huán)境的破壞；而不是先破壞后治理。煤礦綠色開(kāi)采的特點(diǎn)之三煤礦綠色開(kāi)采的特點(diǎn)之三 開(kāi)采引起環(huán)境與主要安全問(wèn)題的發(fā)生都與開(kāi)采后造成的巖層運(yùn)動(dòng)有關(guān)。2 2、煤矸石的危害及其減排途徑、煤矸石的危害及其減排途徑主要危害：占?jí)和恋?；滑坡危害；自燃釋放有害氣體；等。減少矸石排放消除矸石山是解決矸石山的危害的根本出路。矸石減排途徑

3、：以煤巷替代巖巷；矸石井下處理；矸石綜合利用，等。第一章第一章 開(kāi)采引起的巖層與地表移動(dòng)開(kāi)采引起的巖層與地表移動(dòng)1 1、四區(qū)、三帶的規(guī)律和特點(diǎn)，影響三帶高度的主要因素。、四區(qū)、三帶的規(guī)律和特點(diǎn)，影響三帶高度的主要因素。p1p3垮落帶與斷裂帶的高度主要影響因素：頂板巖性 、煤層傾角 、采高及厚煤層分層次數(shù) 、采空區(qū)范圍 、采空區(qū)處理方法2 2、地表移動(dòng)和破壞的形式，地表移動(dòng)的各種角量參數(shù)的定義、確定方法要清、地表移動(dòng)和破壞的形式，地表移動(dòng)的各種角量參數(shù)的定義、確定方法要清楚。楚。形式：p9角量參數(shù)定義等：p15結(jié)合下面這題。3 3、已知近水平煤層或緩傾斜煤層沿走向有限開(kāi)采，且充分采動(dòng)后，地表為連

4、已知近水平煤層或緩傾斜煤層沿走向有限開(kāi)采，且充分采動(dòng)后，地表為連續(xù)型下沉，其下沉曲線為續(xù)型下沉，其下沉曲線為 w（x） 。1）用文字說(shuō)明反映地表移動(dòng)和變形的五項(xiàng)指標(biāo)及它們的單位；）用文字說(shuō)明反映地表移動(dòng)和變形的五項(xiàng)指標(biāo)及它們的單位；2）用文字說(shuō)明五項(xiàng)指標(biāo)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系；）用文字說(shuō)明五項(xiàng)指標(biāo)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系；3）用文字說(shuō)明五項(xiàng)指標(biāo)正負(fù)號(hào)的實(shí)際意義；）用文字說(shuō)明五項(xiàng)指標(biāo)正負(fù)號(hào)的實(shí)際意義；4）用文字說(shuō)明五項(xiàng)指標(biāo)對(duì)地表建筑物的影響；）用文字說(shuō)明五項(xiàng)指標(biāo)對(duì)地表建筑物的影響；5）畫圖說(shuō)明五項(xiàng)指標(biāo)的變化規(guī)律，要注意極值點(diǎn)的位置；）畫圖說(shuō)明五項(xiàng)指標(biāo)的變化規(guī)律，要注意極值點(diǎn)的位置；詳見(jiàn) p18 頁(yè)前后，這一部分把

5、作業(yè)好好看看，要注意充分采動(dòng)、非充分采動(dòng)和超充分采動(dòng)的區(qū)別和特點(diǎn)，要學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用規(guī)律，如建筑物下留設(shè)的煤柱如下圖所示，r 為主要影響半徑，建筑物受雙倍拉伸變形。地表移動(dòng)盆地內(nèi)五項(xiàng)指標(biāo)變化規(guī)律 曲線及其意義1 下沉：主斷面內(nèi)地表移動(dòng)向量的鉛直分量 ；規(guī)律：下沉是位置的函數(shù) w=w（x） 、最大下沉值在盆地中央、下沉曲線凹凸分界的拐點(diǎn)處，下沉值約為最大值的一半2 傾斜：地表單位長(zhǎng)度內(nèi)下沉的變化.規(guī)律：有兩組方向不同的傾斜，邊界點(diǎn)和最大下沉點(diǎn)之間的傾斜必然有正極值和負(fù)極值存在。垂直于地表下沉曲線的桿狀物傾倒的趨向與 x 軸正向相同時(shí)，傾斜為正；桿狀物傾倒的趨向與 x 軸負(fù)向相同時(shí)傾斜為負(fù)。3 水平移

6、動(dòng)：地表移動(dòng)向量的水平分量 ；規(guī)律：u=u（x）,有兩組方向不同的(d)+-+-+3o+x- (m/mm)-k(10 /m)-3u(mm)+xo3i(mm/m)-xr xw(mm)x水平移動(dòng)。邊界點(diǎn)和采空區(qū)中點(diǎn)的水平移動(dòng)為零；邊界點(diǎn)和采空區(qū)中點(diǎn)之間有極值。規(guī)定:正值的水平移動(dòng)與 x 軸的正方向一致，負(fù)值的水平移動(dòng)與 x 軸的負(fù)方向一致4 曲率：地表單位長(zhǎng)度內(nèi)傾斜的變化；正負(fù)號(hào)意義：正曲率的物理意義是地表下沉曲線在地面方向凸起或在煤層方向下凹；負(fù)曲率的物理意義是地表下沉曲線在地面方向下凹或在煤層方向凸起5 水平變形：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上水平移動(dòng)的變化；正負(fù)：水平變形正值的物理意義為地表受拉伸變形；負(fù)值的物

7、理意義為地表受壓縮變形。4 4、地表移動(dòng)變形的預(yù)計(jì)方法，要求掌握概率積分法，對(duì)該方法的原理、基本、地表移動(dòng)變形的預(yù)計(jì)方法，要求掌握概率積分法，對(duì)該方法的原理、基本參數(shù)、基本方法要清楚，如概率積分法預(yù)計(jì)地表沉陷時(shí)需要用到的參數(shù)有哪參數(shù)、基本方法要清楚，如概率積分法預(yù)計(jì)地表沉陷時(shí)需要用到的參數(shù)有哪些？些？p22-p40 四種概率積分法：p24-p37熟讀第二章第二章 建筑物下采煤建筑物下采煤1 1、地表移動(dòng)變形對(duì)建筑物的影響、地表移動(dòng)變形對(duì)建筑物的影響 p51p51下沉 傾斜 曲率 水平變形 水平移動(dòng)等2 2保護(hù)煤柱的留設(shè)方法，掌握垂直剖面法留設(shè)保護(hù)煤柱的方法保護(hù)煤柱的留設(shè)方法，掌握垂直剖面法留設(shè)

8、保護(hù)煤柱的方法 p55p56p55p56作圖題，重點(diǎn)掌握作圖題，重點(diǎn)掌握3 3、建筑物下采煤的井下開(kāi)采技術(shù)措施，如、建筑物下采煤的井下開(kāi)采技術(shù)措施，如建筑物下采煤時(shí)，兩層煤之間采用建筑物下采煤時(shí)，兩層煤之間采用協(xié)調(diào)開(kāi)采的原理，再如減少開(kāi)采引起的地表建筑物所受變形的主要技術(shù)途徑：協(xié)調(diào)開(kāi)采的原理，再如減少開(kāi)采引起的地表建筑物所受變形的主要技術(shù)途徑：p62-p694 4、條帶采煤法開(kāi)采的理想地質(zhì)條件、移動(dòng)變形特點(diǎn)及保留煤柱寬度的確定方、條帶采煤法開(kāi)采的理想地質(zhì)條件、移動(dòng)變形特點(diǎn)及保留煤柱寬度的確定方法法條帶采煤法的適用條件：地面為密集建筑群、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的或紀(jì)念性的建筑物；難搬遷的村莊；鐵路橋梁、隧道或

9、鐵路干線下；水體下的煤層及受巖溶承壓水威脅的上方煤層；條帶采煤法開(kāi)采的理想地質(zhì)條件：煤層埋深小于 400500m，單一薄及中厚煤層，厚度比較穩(wěn)定，頂?shù)装鍘r層和煤層較硬。移動(dòng)變形特點(diǎn)：p70 下保留煤柱寬度的確定方法:p72 下5 5、不遷村采煤的理論依據(jù)、不遷村采煤的理論依據(jù)p77 下-p78第三章第三章 鐵路下采煤鐵路下采煤1 1、鐵路下采煤的特點(diǎn)、鐵路下采煤的特點(diǎn) p84p84a 列車重量大，速度快、線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格b 國(guó)家鐵路干線是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的動(dòng)脈，安全上比一般建筑物要求高c 鐵路線路的移動(dòng)和變形較為復(fù)雜d 線路可以通過(guò)維修消除移動(dòng)和變形2 2、地表移動(dòng)變形對(duì)路線的影響、地表移動(dòng)變形對(duì)

10、路線的影響 p86p86a 對(duì)路基的影響下沉 傾斜 水平變形b 對(duì)線路的影響傾斜 曲率 橫向水平移動(dòng) 縱向水平移動(dòng)與變形3 3、鐵路下采煤的技術(shù)措施、鐵路下采煤的技術(shù)措施 p87p87a a 開(kāi)采的技術(shù)措施1 滿足一定的采深與采厚比2 防止地表突然下沉或塌陷3 減少地表下沉4 消除和減輕地表變形的疊加影響5 合理布置工作面b b 留設(shè)好鐵路煤柱1 采深與采厚之比不能滿足要求的鐵路線路或煤層。2 有嚴(yán)重滑坡危險(xiǎn)而又難以處理的鐵路線路。3 目前條件下采用改道或不留設(shè)煤柱方法處理在技術(shù)上不可能或在經(jīng)濟(jì)上不合理的鐵路線路。4 一、二級(jí)鐵路線上的一、二等鐵路車站。5 鐵路隧道。6 全長(zhǎng)大于 20m 的鐵

11、路橋。c c 鐵路下開(kāi)采的地面維修技術(shù)措施加強(qiáng)線路的巡檢，及時(shí)維修（1）加寬、加高路基；（2）用起道和順坡的方法消除下沉對(duì)線路影響；（3）用撥道、改道的方法消除橫向水平移動(dòng)對(duì)線路的影響（4）用串道的方法調(diào)整軌縫來(lái)消除縱向水平移動(dòng)對(duì)線路的影響第四章第四章 水體下采煤水體下采煤1、水體下采煤的理論依據(jù)、水體下采煤的理論依據(jù) p90a“三帶”理論b隔水層理論2、水體下的采煤方式、水體下的采煤方式 p91a、頂水采煤b、疏水采煤c、頂疏結(jié)合采煤3、留設(shè)防水安全煤巖柱的目的，并要學(xué)會(huì)畫圖說(shuō)明防水安全煤巖柱的留設(shè)方、留設(shè)防水安全煤巖柱的目的，并要學(xué)會(huì)畫圖說(shuō)明防水安全煤巖柱的留設(shè)方法法 p92防水煤巖柱屬于

12、隔離煤柱，留設(shè)的目的是不允許導(dǎo)水?dāng)嗔褞Р暗剿w、避免上覆水體涌入井下，并要使礦井涌水量不明顯增加。方法:1.地表有松散覆蓋層是 hshhd+hbhd 導(dǎo)水?dāng)嗔褞ё畲蟾叨?，m；hb 保護(hù)層厚度；2.當(dāng)煤系地層上部無(wú)松散層覆蓋，且采深較小時(shí)，應(yīng)計(jì)入地表裂隙深度 hbihshhd+hb+hbi3.若基巖風(fēng)化帶也含水時(shí)，則應(yīng)考慮基巖風(fēng)化帶深度 hfehshhd+hb+hfe(a)lihshhbh(b)lihhshhb第五章第五章 承壓水上采煤承壓水上采煤1 1、影響底板突水的主要因素、影響底板突水的主要因素 p105p1051、水源條件2、地質(zhì)構(gòu)造3、隔水層的阻水能力4、礦山壓力2、 “上三帶上三帶

13、”理論在上行順序開(kāi)采中的基本觀點(diǎn)和應(yīng)用方法理論在上行順序開(kāi)采中的基本觀點(diǎn)和應(yīng)用方法無(wú)解3、水體上采煤防水安全煤巖柱設(shè)計(jì)方法、水體上采煤防水安全煤巖柱設(shè)計(jì)方法 p1061)無(wú)導(dǎo)升帶的正常底板無(wú)導(dǎo)升帶的正常底板底板防水安全煤巖柱高度 h a 應(yīng)大于或等于導(dǎo)水破壞帶深度 h1 和阻水帶厚度 h2之和 h ah1+h22)承壓水附近存在導(dǎo)升帶承壓水附近存在導(dǎo)升帶底板安全煤巖柱高度 ha 應(yīng)大于或等于導(dǎo)水破壞帶深度 h1、阻水帶厚度 h2和承壓水導(dǎo)升帶高度 h3之和hah1+h2+h33) 底板含水層頂部存在充填隔水帶底板含水層頂部存在充填隔水帶充填隔水帶厚度 h4 可以作為底板防水安全煤巖柱厚度的組成

14、部分h ah1+h2+h44 4、在承壓含水層上帶壓開(kāi)采時(shí)，有利于減少底板破壞深度，提高底板保護(hù)層、在承壓含水層上帶壓開(kāi)采時(shí)，有利于減少底板破壞深度，提高底板保護(hù)層厚度的技術(shù)措施厚度的技術(shù)措施1、 縮短工作面長(zhǎng)度2、 縮小來(lái)壓步距3、 改變頂板管理方法和采煤方法4、 改革采區(qū)巷道布置5、 處理斷層和陷落柱6、 注漿加固底板，提高保護(hù)層強(qiáng)度7、 其它第六章第六章 上行式開(kāi)采順序采煤上行式開(kāi)采順序采煤1、恒底式采煤法的優(yōu)缺點(diǎn)，及其適用條件（或開(kāi)采煤層的共同特點(diǎn)）、恒底式采煤法的優(yōu)缺點(diǎn)，及其適用條件（或開(kāi)采煤層的共同特點(diǎn)）p116優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) ：1 巷道系統(tǒng)簡(jiǎn)單2 工藝簡(jiǎn)單3 巖層活動(dòng)對(duì)工作面影響小4

15、有利于消除水患及冒頂?shù)耐{5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1 對(duì)煤體的粘結(jié)性要求高2 不利于防止煤層自燃3 煤矸容易混雜4 對(duì)注水質(zhì)量要求高5 煤塵易飛揚(yáng)適用條件：適用條件：1 煤層遇水容易膠結(jié)2 分層下行垮落采煤很困難2、煤層間垮落上行開(kāi)采的條件、判別方法及要注意的問(wèn)題、煤層間垮落上行開(kāi)采的條件、判別方法及要注意的問(wèn)題 p117p118p121條件條件 ：1、可以采用上行式采煤的條件、可以采用上行式采煤的條件先決條件：先采下部的煤層不破壞上部煤層的完整性，且能帶來(lái)較大經(jīng)濟(jì)效益。a 上部煤層為劣質(zhì)煤或薄煤層或不穩(wěn)定煤層，開(kāi)采困難，下部煤層為厚煤層，上下煤層間距較大，開(kāi)采設(shè)備利用率、經(jīng)濟(jì)效益和礦

16、井達(dá)產(chǎn)期因開(kāi)采順序不同而差別很大；b 上部煤層開(kāi)拓困難，需要巨額投資，下部煤層開(kāi)拓容易，且上下煤層間距較大；c 下部煤層為國(guó)家急需的煤種2、需要采用上行式采煤的條件、需要采用上行式采煤的條件其先決條件：安全上和技術(shù)上是優(yōu)越的a上部煤層有沖擊地壓危險(xiǎn),下部煤層作為解放層。b 上部煤層有或有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)，下部煤層作為解放層。c 上部煤層含水豐富，先采下部煤層有利于疏水。d上部煤層的頂板為堅(jiān)硬頂板，需要降低上部煤層頂板的周期來(lái)壓強(qiáng)度。e 采用條帶采煤法開(kāi)采有一定層間距的多層煤層，為使保留條帶不受重復(fù)開(kāi)采影響。f 深礦井開(kāi)采中，先采下煤層有利于實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效，有利于改善上煤層的巷道維護(hù)條件及經(jīng)濟(jì)

17、技術(shù)指標(biāo)。g復(fù)采采空區(qū)上部遺留的煤炭資源。判別：判別：1、比值判別法、比值判別法1）兩層煤間的判別2）多層煤間的判別2、“三帶三帶”判別法判別法3、圍巖平衡法、圍巖平衡法注意的問(wèn)題：注意的問(wèn)題：a 上煤層開(kāi)采應(yīng)在下煤層開(kāi)采引起的巖層移動(dòng)穩(wěn)定后進(jìn)行，上煤層開(kāi)始采煤的時(shí)間應(yīng)滯后于下煤層采動(dòng)影響的時(shí)間。b 避免在下煤層之上的巖層中或煤層中先開(kāi)掘巷道，否則，先掘出的巷道可能受開(kāi)采影響改變方向和坡度，甚至變形破壞。對(duì)于下煤層之上已有的巷道，應(yīng)根據(jù)重要性和層間距，在下煤層開(kāi)采前適當(dāng)加固。c 在層間距較近的條件下，下煤層中開(kāi)采應(yīng)采用無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)，否則，殘留的煤柱將影響到上煤層的正常作業(yè)。煤礦綠色開(kāi)采以及相應(yīng)的綠色開(kāi)采