3-8_鐵路下采煤ppt課件

1、一、一、 概述概述二、開采沉陷對線路的影響二、開采沉陷對線路的影響三、鐵路下采煤的技術(shù)措施三、鐵路下采煤的技術(shù)措施四、鐵路下采煤的工程實(shí)例四、鐵路下采煤的工程實(shí)例3-8 鐵路下采煤鐵路下采煤一、一、 概述概述1、鐵路下采煤的含義、鐵路下采煤的含義主要指線路下采煤橋梁、隧道和車站與普主要指線路下采煤橋梁、隧道和車站與普通建筑物相同）通建筑物相同）保證鐵路列車和線路安全運(yùn)行的條件下開采保證鐵路列車和線路安全運(yùn)行的條件下開采鐵路下壓煤多鐵路下壓煤多 19億億t京山線地面寬京山線地面寬12m，保護(hù)的寬度為，保護(hù)的寬度為20m，井，井下煤柱寬下煤柱寬800900m.連續(xù)型地表移動(dòng)連續(xù)型地表移動(dòng) 路基的移

2、動(dòng)和變形與地表是一致的路基的移動(dòng)和變形與地表是一致的 非連續(xù)型地表移動(dòng)非連續(xù)型地表移動(dòng) 地表產(chǎn)生急劇下沉、開裂，甚至突然塌地表產(chǎn)生急劇下沉、開裂，甚至突然塌陷陷采深與采厚之比達(dá)到一定值后，地表移動(dòng)和采深與采厚之比達(dá)到一定值后，地表移動(dòng)和變形是連續(xù)型的，在一定的地表下沉速度下，變形是連續(xù)型的，在一定的地表下沉速度下，可以通過及時(shí)維修來保證行車安全。可以通過及時(shí)維修來保證行車安全。鐵路下采煤的依據(jù)鐵路下采煤的依據(jù)鐵路下采煤的特點(diǎn)鐵路下采煤的特點(diǎn)列車重量大，速度快、線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求列車重量大，速度快、線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格嚴(yán)格國家鐵路干線是國民經(jīng)濟(jì)的動(dòng)脈，安全上國家鐵路干線是國民經(jīng)濟(jì)的動(dòng)脈，安全上比一

3、般建筑物要求高比一般建筑物要求高 鐵路線路的移動(dòng)和變形較為復(fù)雜鐵路線路的移動(dòng)和變形較為復(fù)雜 線路可以通過維修消除移動(dòng)和變形線路可以通過維修消除移動(dòng)和變形 鐵路的分級鐵路的分級干線干線大動(dòng)脈、運(yùn)量大、速度快、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求高，大動(dòng)脈、運(yùn)量大、速度快、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求高，車輛密度大、間歇時(shí)間短，開采困難。車輛密度大、間歇時(shí)間短，開采困難。京滬、京山、京廣京滬、京山、京廣支線支線支脈、運(yùn)量小、速度慢、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求低、間支脈、運(yùn)量小、速度慢、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求低、間歇時(shí)間長，較容易開采。歇時(shí)間長，較容易開采。徐沛徐沛礦區(qū)專用線礦區(qū)專用線 只為礦區(qū)服務(wù)，多數(shù)僅運(yùn)煤，只為礦區(qū)服務(wù)，多數(shù)僅運(yùn)煤，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低，容易開采。技

4、術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低，容易開采。鐵路等級和保護(hù)等級鐵路等級和保護(hù)等級 保護(hù)等級保護(hù)等級鐵路等級鐵路等級圍護(hù)帶寬度圍護(hù)帶寬度m）國家一級國家一級20國家二級國家二級15國家三級國家三級10工礦企業(yè)專用工礦企業(yè)專用（一、二和三級）（一、二和三級）5我國鐵路下開采的情況我國鐵路下開采的情況主要在礦區(qū)專用線或支線下開采主要在礦區(qū)專用線或支線下開采 峰 峰 、 鶴 崗 、 北 票 、 阜 新 、峰 峰 、 鶴 崗 、 北 票 、 阜 新 、 平頂山、開灤、棗莊平頂山、開灤、棗莊也有一也有一 、 二和二和 三級鐵路三級鐵路一級一級 沈丹線沈陽彩屯）沈丹線沈陽彩屯）二級二級 林囗密山線雞西麻山、滴道）林囗密山線雞西麻山

5、、滴道）三級三級 大張線準(zhǔn)南、李一薛棗線、馬磁線大張線準(zhǔn)南、李一薛棗線、馬磁線 二、二、 開采沉陷對線路的影響開采沉陷對線路的影響 連續(xù)的、平緩的、漸變的地表下沉和移動(dòng)是連續(xù)的、平緩的、漸變的地表下沉和移動(dòng)是鐵路下安全采煤的先決條件。鐵路下安全采煤的先決條件。鐵路下采煤不容許出現(xiàn)非連續(xù)型的、突然的鐵路下采煤不容許出現(xiàn)非連續(xù)型的、突然的和局部的地表塌陷。和局部的地表塌陷。 地表移動(dòng)和變形的影響地表移動(dòng)和變形的影響p3-14312鐵路線路由鋼軌、軌枕、道床、路基、聯(lián)結(jié)件鐵路線路由鋼軌、軌枕、道床、路基、聯(lián)結(jié)件及道岔等組成及道岔等組成道床和路基是柔性的，一般能適應(yīng)地表變形道床和路基是柔性的，一般能適

6、應(yīng)地表變形連續(xù)型地表移動(dòng)和變形對線路的影響連續(xù)型地表移動(dòng)和變形對線路的影響傾斜傾斜 改變了線路的坡度改變了線路的坡度上坡上坡增加阻力，使?fàn)恳Σ辉黾幼枇?，使?fàn)恳Σ蛔?。足。下坡下坡使制?dòng)力不足。使制動(dòng)力不足。橫向傾斜橫向傾斜 使列車重心偏移使列車重心偏移x連續(xù)型地表移動(dòng)和變形對線路的影響連續(xù)型地表移動(dòng)和變形對線路的影響曲率曲率改變了線路的豎曲線半徑改變了線路的豎曲線半徑x水平移動(dòng)和變形水平移動(dòng)和變形 橫向橫向 使直線段彎曲，彎曲段半徑增大使直線段彎曲，彎曲段半徑增大或縮小或縮小 縱向縱向 使線路拉伸或壓縮使線路拉伸或壓縮連續(xù)型地表移動(dòng)和變形對線路的影響連續(xù)型地表移動(dòng)和變形對線路的影響拉伸使軌縫

7、增大，可能拉斷魚拉伸使軌縫增大，可能拉斷魚尾板或切斷聯(lián)結(jié)螺栓；壓縮使尾板或切斷聯(lián)結(jié)螺栓；壓縮使軌縫縮小或閉合，使鋼軌接頭軌縫縮小或閉合，使鋼軌接頭處或鋼軌產(chǎn)生附加應(yīng)力。處或鋼軌產(chǎn)生附加應(yīng)力。 線路的方向與采煤工作面推進(jìn)方向一致線路的方向與采煤工作面推進(jìn)方向一致線路的方向與采煤工作面推進(jìn)方向一致，橫向水平線路的方向與采煤工作面推進(jìn)方向一致，橫向水平移動(dòng)較小移動(dòng)較小 xp3-14312線路的方向與采煤工作面推進(jìn)方向正交線路的方向與采煤工作面推進(jìn)方向正交橫向水平移動(dòng)總是指向采煤工作面橫向水平移動(dòng)總是指向采煤工作面 線路與采煤工作面推進(jìn)方向斜交線路與采煤工作面推進(jìn)方向斜交 213線路將由直線形變?yōu)榫€路

8、將由直線形變?yōu)镾 S形形三、三、 鐵路下采煤的技術(shù)措施鐵路下采煤的技術(shù)措施（一）、鐵路下開采的技術(shù)措施（一）、鐵路下開采的技術(shù)措施1 1、滿足一定的采深與采厚比、滿足一定的采深與采厚比 （H/MH/M） 長壁垮落法開采鐵路壓煤時(shí)采深與采厚比長壁垮落法開采鐵路壓煤時(shí)采深與采厚比H/MH/M的規(guī)定的規(guī)定 鐵路等級鐵路等級進(jìn)行開采進(jìn)行開采H/M）薄及中厚煤層薄及中厚煤層厚煤層或煤層群厚煤層或煤層群國鐵一級國鐵一級 國鐵二級國鐵二級 國鐵三級國鐵三級6080工礦企業(yè)專用線工礦企業(yè)專用線4060注：對于薄及中厚煤層指單層采厚，對于厚煤層或煤層群注：對于薄及中厚煤層指單層采厚，對于厚煤層或煤層群指分層采厚

9、。指分層采厚。長壁垮落法開采鐵路壓煤時(shí)采深與采厚比長壁垮落法開采鐵路壓煤時(shí)采深與采厚比H/MH/M的規(guī)定的規(guī)定鐵路等級鐵路等級進(jìn)行試采進(jìn)行試采H/M）薄及中厚煤層薄及中厚煤層厚煤層或煤層群厚煤層或煤層群國鐵一級國鐵一級150200國鐵二級國鐵二級100150國鐵三級國鐵三級40，6060，80工礦企業(yè)專用線工礦企業(yè)專用線20，4040，60注：對于薄及中厚煤層指單層采厚，對于厚煤層或煤層群注：對于薄及中厚煤層指單層采厚，對于厚煤層或煤層群指分層采厚。指分層采厚。 2、防止地表突然下沉或塌陷、防止地表突然下沉或塌陷地面可能突然塌陷的條件地面可能突然塌陷的條件 淺部的近水平、緩斜或中傾斜煤層；淺部

10、的近水平、緩斜或中傾斜煤層；頂板堅(jiān)硬、煤層露頭附近的急傾斜煤層；頂板堅(jiān)硬、煤層露頭附近的急傾斜煤層；淺部有采空區(qū)積水、巖溶和充水裂隙帶空間，淺部有采空區(qū)積水、巖溶和充水裂隙帶空間，礦井深部疏水后。礦井深部疏水后。 防止地表突然下沉或塌陷防止地表突然下沉或塌陷 開采淺部的近水平、緩傾斜和中傾斜厚開采淺部的近水平、緩傾斜和中傾斜厚煤層時(shí)，應(yīng)采用分層采煤法，并適當(dāng)減煤層時(shí)，應(yīng)采用分層采煤法，并適當(dāng)減少第一和第二分層開采厚度；少第一和第二分層開采厚度； 開采急傾斜煤層時(shí)，在露頭附近，當(dāng)煤開采急傾斜煤層時(shí)，在露頭附近，當(dāng)煤層頂板堅(jiān)硬，不易冒落時(shí)要采用人工強(qiáng)層頂板堅(jiān)硬，不易冒落時(shí)要采用人工強(qiáng)制放頂，并要留

11、有足夠尺寸的煤柱制放頂，并要留有足夠尺寸的煤柱 對于淺部有采空區(qū)積水，或煤層上方覆對于淺部有采空區(qū)積水，或煤層上方覆巖為石灰?guī)r含水層或充水裂隙帶空間時(shí)，巖為石灰?guī)r含水層或充水裂隙帶空間時(shí)，要防止采動(dòng)時(shí)疏干淺部積水造成地表突要防止采動(dòng)時(shí)疏干淺部積水造成地表突然塌陷。然塌陷。3、減少地表下沉 全部充填法全部充填法采用條帶采煤法采用條帶采煤法 72843612IIIIIIC8A15L3151994327658111012131426212023222425D9D11D10D7D6D831282729303332D5A14A17東一采空區(qū)M2M3C10L3L6L5L4H13H12C9二四采區(qū)H6東二采

12、空區(qū)H11H10H8H9H7K24A16A12A13A11A7A5A6A4F10 61 H=47m S1S3S2S4A10A8A9K23K11A2二二采區(qū)A3K17K18K16L1L2K14K15K12K13K20A1K21K19K22K10S6S5S7S8總工會(huì)K4K7C7C6H5H4H3C5K6K5C3C4K8K9K3K1K2C1C25000450055002000250015002003年10月7日開采及下沉情況 1:5000732573237321B723B725B721B720C811C813D712D714D716A722A724A726A728722872267224732873

13、2673247322F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10F11F12F13F14 partial mining under Railway4、消除和減輕地表變形的疊加影響、消除和減輕地表變形的疊加影響 減少一次采出厚度減少一次采出厚度 間隔開采間隔開采 協(xié)調(diào)開采時(shí)，因幾個(gè)工作面同采，使地表協(xié)調(diào)開采時(shí)，因幾個(gè)工作面同采，使地表下沉速度增大，對鐵路有危害下沉速度增大，對鐵路有危害 5、合理布置工作面、合理布置工作面 將開采區(qū)域布置在鐵路的正下方，使線路處將開采區(qū)域布置在鐵路的正下方，使線路處于移動(dòng)盆地的主斷面上，且工作面推進(jìn)方向于移動(dòng)盆地的主斷面上，且工作面推進(jìn)方向與鐵路線路平行，以減少線路

14、的橫向水平移與鐵路線路平行，以減少線路的橫向水平移動(dòng)和變形動(dòng)和變形 xp3-14312（二）、留設(shè)好鐵路煤柱（二）、留設(shè)好鐵路煤柱 采深與采厚之比不能滿足要求的鐵路線路或采深與采厚之比不能滿足要求的鐵路線路或煤層。煤層。有嚴(yán)重滑坡危險(xiǎn)而又難以處理的鐵路線路。有嚴(yán)重滑坡危險(xiǎn)而又難以處理的鐵路線路。目前條件下采用改道或不留設(shè)煤柱方法處理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。在技術(shù)上不可能或在經(jīng)濟(jì)上不合理的鐵路線路。一、二級鐵路線上的一、二等鐵路車站。一、二級鐵路線上的一、二等鐵路車站。鐵路隧道。鐵路隧道。全長大于全長大于20m的鐵路橋。的鐵路橋。 加強(qiáng)線路的