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

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】之煤礦特殊開採方法篇版權(quán)所有，不得外泄2010 徐州序論 綠色開采的理念與技術(shù)框架1、煤礦綠色開采的概念、內(nèi)涵煤礦綠色開采以及相應(yīng)的綠色開采技術(shù),在基本概念上是從廣義資源的角度上來認(rèn)識和對待煤、瓦斯、水、土地等一切可以利用的各種資源；基本出發(fā)點是從開采的角度防止或盡可能減輕開采煤炭引起的安全問題及對環(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)境效益和社會效益。煤礦綠色開采的特點之一 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)營這個礦區(qū)的開發(fā)對象而加以利用。煤礦綠色開采的特點之二 從開采的角度采取措施，從源頭消除或減少采礦對環(huán)境的破壞；而不是先破壞后治理。煤礦綠色開采的特點之三 開采引起環(huán)境與主要安全問題的發(fā)生都與開采后造成的巖層運動有關(guān)。2、煤矸石的危害及其減排途徑主要危害：占壓土地；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：以煤巷替代巖巷；矸石井下處理；矸石綜合利用，等。第一章 開采引起的巖層與地表移動1、四區(qū)、三帶的規(guī)律和特點，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、地表移動和破壞的形式，地表移動的各種角量參數(shù)的定義、確定方法要清楚。形式：P9角量參數(shù)定義等：P15結(jié)合下面這題。3、已知近水平煤層或緩傾斜煤層沿走向有限開采，且充分采動后，地表為連續(xù)型下沉，其下沉曲線為W（x）。1）用文字說明反映地表移動和變形的五項指標(biāo)及它們的單位；2）用文字說明五項指標(biāo)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系；3）用文字說明五項指標(biāo)正負(fù)號的實際意義；4）用文字說明五項指標(biāo)對地表建筑物的影響；5）畫圖說明五項指標(biāo)的變化規(guī)律，要注意極值點的位置；詳見P18頁前后，這一部分把作業(yè)好好看看，要注意充分采動、非充分采動和超充分采動的區(qū)別和特點，要學(xué)會靈活運用規(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。地表移動盆地內(nèi)五項指標(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處，下沉值約為最大值的一半2傾斜：地表單位長度內(nèi)下沉的變化.規(guī)律：有兩組方向不同的傾斜，邊界點和最大下沉點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，傾斜為正；桿狀物傾倒的趨向與x軸負(fù)向相同時傾斜為負(fù)。3水平移動：地表移動向量的水平分量 ；規(guī)律：U=U（x）,有兩組方向不同的水平移動。邊界點和采空區(qū)中點的水平移動為零；邊界點和采空區(qū)中點之間有極值。規(guī)定:正值的水平移動與x軸的正方向一致，負(fù)值的水平移動與x軸的負(fù)方向一致 4曲率：地表單位長度內(nèi)傾斜的變化；正負(fù)號意義：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：單位長度上水平移動的變化；正負(fù)：水平變形正值的物理意義為地表受拉伸變形；負(fù)值的物理意義為地表受壓縮變形。 4、地表移動變形的預(yù)計方法，要求掌握概率積分法，對該方法的原理、基本參數(shù)、基本方法要清楚，如概率積分法預(yù)計地表沉陷時需要用到的參數(shù)有哪些？P22-P40 四種概率積分法：P24-P37熟讀第二章 建筑物下采煤1、地表移動變形對建筑物的影響P51下沉 傾斜 曲率 水平變形 水平移動等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P55P56作圖題，重點掌握3、建筑物下采煤的井下開采技術(shù)措施，如建筑物下采煤時，兩層煤之間采用協(xié)調(diào)開采的原理，再如減少開采引起的地表建筑物所受變形的主要技術(shù)途徑：P62-P694、條帶采煤法開采的理想地質(zhì)條件、移動變形特點及保留煤柱寬度的確定方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。 移動變形特點：P70下保留煤柱寬度的確定方法:P72下5、不遷村采煤的理論依據(jù)P77下-P78第三章 鐵路下采煤1、鐵路下采煤的特點P84A列車重量大，速度快、線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格B國家鐵路干線是國民經(jīng)濟(jì)的動脈，安全上比一般建筑物要求高 C鐵路線路的移動和變形較為復(fù)雜 D線路可以通過維修消除移動和變形2、地表移動變形對路線的影響P86A對路基的影響下沉 傾斜 水平變形B對線路的影響傾斜 曲率 橫向水平移動 縱向水平移動與變形3、鐵路下采煤的技術(shù)措施P87A開采的技術(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、二級鐵路線上的一、二等鐵路車站。5鐵路隧道。6全長大于20m的鐵路橋。C鐵路下開采的地面維修技術(shù)措施加強(qiáng)線路的巡檢，及時維修（1）加寬、加高路基；（2）用起道和順坡的方法消除下沉對線路影響；（3）用撥道、改道的方法消除橫向水平移動對線路的影響（4）用串道的方法調(diào)整軌縫來消除縱向水平移動對線路的影響第四章 水體下采煤1、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)會畫圖說明防水安全煤巖柱的留設(shè)方法P92防水煤巖柱屬于隔離煤柱，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+Hb Hd導(dǎo)水?dāng)嗔褞ё畲蟾叨龋琺；Hb保護(hù)層厚度；2.當(dāng)煤系地層上部無松散層覆蓋，且采深較小時，應(yīng)計入地表裂隙深度HbiHshHd+Hb+Hbi3.若基巖風(fēng)化帶也含水時，則應(yīng)考慮基巖風(fēng)化帶深度HfeHshHd+Hb+Hfe第五章 承壓水上采煤1、影響底板突水的主要因素P1051、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”理論在上行順序開采中的基本觀點和應(yīng)用方法無解3、水體上采煤防水安全煤巖柱設(shè)計方法P1061)無導(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 h ah1+h2 +h3 3) 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部分 h ah1+h2 +h4 4、在承壓含水層上帶壓開采時，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1、 縮短工作面長度2、 縮小來壓步距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 上行式開采順序采煤1、恒底式采煤法的優(yōu)缺點，及其適用條件（或開采煤層的共同特點）P116優(yōu)點 ：1 巷道系統(tǒng)簡單 2 工藝簡單 3 巖層活動對工作面影響小 4 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：1 對煤體的粘結(jié)性要求高2 不利于防止煤層自燃3 煤矸容易混雜4 對注水質(zhì)量要求高5 煤塵易飛揚(yáng)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、煤層間垮落上行開采的條件、判別方法及要注意的問題P117P118P121條件 ：1、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，開采困難，下部煤層為厚煤層，上下煤層間距較大，開采設(shè)備利用率、經(jīng)濟(jì)效益和礦井達(dá)產(chǎn)期因開采順序不同而差別很大；B上部煤層開拓困難，需要巨額投資，下部煤層開拓容易，且上下煤層間距較大；C下部煤層為國家急需的煤種 2、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,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，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硬頂板，需要降低上部煤層頂板的周期來壓強(qiáng)度。E采用條帶采煤法開采有一定層間距的多層煤層，為使保留條帶不受重復(fù)開采影響。F深礦井開采中，先采下煤層有利于實現(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)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：1、比值判別法1）兩層煤間的判別 2）多層煤間的判別2、“三帶”判別法3、圍巖平衡法注