“三下”采煤技术 - 360文档中心

三下一上”开采设计的原则

三下一上”开采设计的原则
“三下一上”开采设计原则是指在建筑物下、铁路下、水体下和承压水体上进行采煤，同时不破坏原有地貌。

具体原则如下：
1. 建筑物下开采：需要保证建筑物不受到开采影响而破坏，同时要尽量多采出煤炭。

对于不适合搬迁的城镇、工厂、居民区、村庄等所压煤层，应进行开采，并做到井筒矿柱的回收，既开采出煤炭，又保护好地面建筑物。

2. 铁路下开采：需要保证铁路干线与支线下所压煤层的开采，同时采取留下矿柱的策略来保护铁路。

3. 水体下开采：包括地面水体下和地下水体下的开采。

水体下开采的实质是如何确定防水和防砂矿柱的高度，此上限到地面的垂高，就是安全开采深度。

在水库、蓄水池和运河等地面水体下采煤时，除要防止矿井发生突水事故外，还要保证它们不受到开采的影响而破坏。

4. 承压水体上开采：指可采煤层以下的承压水体上的煤层开采。

此外，三下一上”采煤技术需要充分考虑安全性和经济性，以及环境保护和资源回收率等因素。

在实际应用中，应根据具体情况选择合适的开采技术和方法，并进行详细的地质勘查和工程设计。

浅谈充填采煤技术在开采“三下”压煤中的应用

浅谈充填采煤技术在开采“三下”压煤中的应用文章介绍了目前我国“三下”采煤的主要技术，对发展迅速的充填采煤技术分别从固体充填、水力充填、胶结充填等三个方面进行了着重论述，提出了充填采煤技术设计体系，希望对煤矿充填开采提供参考。

标签：“三下”采煤；充填采煤；绿色开采1 概述我国煤炭资源丰富，目前累计查明资源储量约1150亿吨，煤炭在我国一次能源消费结构中所占比重达到70%，未来以煤炭供给为主的能源格局短期内不会改变，实现煤炭的绿色开采和清洁高效利用是解决能源问题、环境问题、保障国家能源安全的最主要途径。

当前我国“三下”压煤量已达到140亿吨，占累计查明资源储量的12%。

随着国民经济和国家建设的快速发展，“三下”压煤量还将持续增加，这不但造成了煤炭资源的巨大浪费，也严重制约着矿区的可持续发展。

因地制宜的推广应用充填采煤技术成为解放“三下”压煤、保护煤炭资源、实现绿色开采、构建和谐矿区的重要措施。

2 我国“三下”采煤技术现状目前，我国“三下”采煤技术主要有离层注浆、条带开采、充填开采。

离层注浆是将粉煤灰、水泥、胶结物等制备而成的浆料通过钻孔注入煤层上覆围岩的离层空间，浆料凝结后对上覆围岩特别是关键岩层起到支撑作用，从而减少采煤活动对地表的影响。

我国20世纪80年代在抚顺老虎台煤矿、大屯徐庄煤矿、新汉华丰煤矿等地进行了离层注浆实验，取得了一定的效果和经验，但该技术尚不能非常有效的控制地表下沉。

条带开采是将采区或盘区划分成较为规则的条带，相邻条带间隔开采，上覆围岩的重量将由保留的条带煤柱进行支撑，从而使地表只产生较小的移动或变形。

条带开采在我国东北、河南等地区得到了应用，该技术虽然便于实施，但是该技术本身必然会降低资源回收率，回采巷道每次仅能服务一个工作面使得吨煤掘进率高，另外在防治煤层瓦斯、煤层自燃等方面也会增加难度。

充填开采就是把充填物（如矸石、砂浆等物料）通过专用设备充填入工作面采空区来控制顶板的冒落，从而使地表仅产生微小的移动或变形。

“三下一上”采煤理论技术

“三下一上”采煤理论技术1.“三下一上”采煤技术现状建筑物下、铁路下、水体下、承压水体上开采，简称“三下一上”开采。

据目前不完全统计，我国国有骨干大中型矿井“三下”压煤量达到140亿吨以上，其中建筑物下压煤占整个“三下”压煤量的60%以上，水体下（包括承压废岩水上）压煤占28%左右，铁路下压煤占12%左右，然而，到目前为止，我国仅从“三下”采出的煤炭约有10亿吨，只占整个“三个”压煤量的7%左右。

随着一些大中型煤矿开采时间的增长及其地表乡镇企业和农村住宅的建设和扩展，目前，已有很大一部分矿井已无较为正规完整的采区可供开采，造成很多矿井有储量而无法大规模开采的局面。

而有些矿井强行开采（不管对地表的影响），有些矿井因采掘接替协调顺序不对进行开采，引起对地表设施的大量或不该有的损坏，造成巨大的经济损失和紧张的工农关系，严重影响了煤矿企业的生产和经济效益。

从目前调查的结果得出，几乎所有的井下开采的煤炭大中型企业，都面临着大量的“三下”压煤问题，这些“三下”压煤量占目前矿井储量的10~15%，个别的甚至更多。

因此，如何逐步开采“三下”压煤，或如何规划矿井的采掘接替顺序，把对地表的影响控制在最低限度；或者如何搭配开采“三下”压煤，有计划地控制逐年的采动损害赔偿；或者以经济效益为第一要素采用一些特殊的开采方法,在不影响地表建（构）筑物的前提下部分开采出一些“三下”压煤量。

这些都是目前煤炭企业已经面临而必须研究解决的问题。

1．1 建筑物下采煤建筑物下开采是指那些不适合搬迁的城镇、工厂、居民区、村庄等所压矿层的开采，其中包括井筒矿柱的回收。

做到即采出资源，又要保护地面建筑物。

采取的措施主要是在井下开采时采取一些不同于普通的开采方法，以减少地面移动与变形，另外对地面的建筑物或构筑物采取加固与维修的方法，使其所受的采动影响和破坏程度在其本身允许的范围之内。

这在国内外都取得了诸多成功的经验。

波兰，从1950年起开始进行建筑物下采煤试验，到1980年，已从各种煤柱中采出近7000万t左右，占产量的40％一42％。

优选第六讲三下安全采煤

Harmonic mining
上下工作面协调开采
1
H1 m1 m2
++
2
-
H2 0.4r1 0.4r2
l
两层煤错开的距离l
l
0.4(r1
r2 )
0.4( H1
tg
H2
tg
)
上下工作面协调开采
1
H1 m1 m2
+
+-
2
H2 0.4r1 0.4r2
l
结果：少受一次拉伸变形当上煤层较薄下煤层较厚时，使最大拉伸变形减少。
离层带高压注浆效果
注浆效果
抚顺老虎台大屯徐庄
浆液占采煤量(%) 粉煤灰占采煤量% 减少下沉(%)
4.87 1.55 56.965.2
60.02 0.95 35
注浆效果
开滦唐山
新汶华丰
浆液占
24.59
—
采煤量(%)
粉煤灰占
1.46
—
采煤量%
减少下沉(%)
8.4
3.6
兖州东滩 19.26 1.91 54
（3）布置较长的工作面，使建筑物仅受动态变形
+-
-+
r
超充分采动盆地中央W=W0、i=0， K=0、 =0，U=0
使建筑物位于盆地中央
（4）工作面协调开采
利用上下煤层或上下分层同时开采所产生的地表拉伸变形与压缩变形相互抵消,减少开采对地表的影响上下煤层或上下分层协调开采同一煤层相邻工作面协调开采
阶段、水平、大巷、上下山和区段煤柱，以及断层煤柱。
Lr
Lr,工程意义上的地表变形不叠加
a
b
+ -

三下采煤规程

三下采煤规程
三下采煤规程
三下采煤是采矿工作的关键环节。

为保证三下采煤安全、高效、有序进行，特制定以下规程：
一、现场安全管理
1．采煤操作现场必须设有安全距离，是指当采煤机和运行绞柱之间的距离。

2．采煤机操作人员、运行绞柱操作人员必须穿一定安全装备，包括安全帽、安全鞋、安全手套和工作服等。

3．三下采煤操作现场必须悬挂明显的安全警示牌。

4．警戒线必须规定：禁止任何形式的人员进入三下采煤作业区域；危险作业区域必须有警示牌；安全距离必须保持。

二、采煤机管理
1．采煤机应在必要的轮胎大小及辊轮直径上保持适当的差距。

2．采煤机的润滑、检修、维护应定期进行；在改造时，需要安装液压锁定杆。

3．采煤机的安全操作门禁要有应急弹簧控制；采煤机的开启或停止必须采取二次保护，使用安全停止装置和全断开装置；采煤机在卸料环节必须设置防止料堆倾斜的结构。

三、运行绞柱管理
1．运行绞柱的索具、安全防护器和传动装置必须定期检查，使用期限要遵守有关规定；
2．必须定期更换绞柱节奏杆；
3．必须实施安全距离管理，当巷道空转时，绞柱必须停止；
4．在发现山洞采掘变化时，绞柱要停止，检查山洞状况，判定停止时间；
5．绞柱停车环节，应按要求安装安全停止装置。

浅谈“三下”压煤充填开采技术

浅谈“三下”压煤充填开采技术[摘要]文中讲述了当前“三下”压煤充填开采采用的干式充填、水力充填及胶结充填挖掘水平和特点，充分分析了煤矿填充水平国内外发展现状，展望了“三下”压煤充填挖掘能力的前进目标。

【关键词】充填开采；“三下”压煤；绿色开采绿色挖掘水平是煤矿充填开采技术的主要构成成分，合理高效回采煤炭能源、达到资源可持续发展的主要保证便是煤矿胶结充填开采，煤矿胶结充填挖掘已经渐渐变成煤炭行业的重要环节，其不仅可以使优质煤炭能源回收过程中带来更加丰厚的经营利益，更能提升能源的高效使用率、有利于降低环境负担，起到保护环境的作用。

1、“三下”压煤充填开采方法“三下”压煤往往聚集布局在工业根基良好、挖掘情况优异、煤炭依赖性较强的经济兴旺区域。

干式充填、水力充填和胶结充填是“三下”压煤根据加添原料及运输形式不同所形成的三种充填方式。

1.1干式充填全球矿山最古老的充填方式采用的是干式充填，它的基本道理是把露天采石场或废石场收集的土壤、砂石、工业废渣、块石等干式加添原料，根据要求的块度构成将收集来的原材通过爆破、筛选分类及混和后，靠人或者机器运用地面传送及井下阶段水平传送将其送到充填井或采空区，经过溜放或储存加添，达到能够挤压蓬松充填体的挖掘水平[1]。

采掘、制造、储存及运输和堆积干式加添原料到采空区的装备、设备、构建物和井巷工程的总和构成干式充填体系。

应用干式充填采矿法进行回采作业的过程中，要使开采来的矿石和它下层的加添原材分开，两者的中间应该放上隔断原材，用来降低采矿的贫化及损耗。

这种隔断原料必须拥有高强度、低成本和应用重复率高等特征。

干式充填体系具有多环节作业、低充填水平、很重的粉尘、充填体固密程度不达标等缺点，但其具有投资少的优点，现在只有小型的矿山和处理采空区，其他的地区较少应用干式充填体系。

1.2水力充填水力充填就是自1990年以后兴起的一种新兴技术，发展至今已经相当成熟，该充填系统以其适应性强，运送成本不高、输送效率高等特点，被国内外的矿场所使用。

三下采煤技术现状

“三下一上”采煤理论技术1.“三下一上”采煤技术现状建筑物下、铁路下、水体下、承压水体上开采，简称“三下一上”开采。

据目前不完全统计，我国国有骨干大中型矿井“三下”压煤量达到140亿吨以上，其中建筑物下压煤占整个“三下”压煤量的60%以上，水体下（包括承压废岩水上）压煤占28%左右，铁路下压煤占12%左右，然而，到目前为止，我国仅从“三下”采出的煤炭约有10亿吨，只占整个“三个”压煤量的7%左右。

随着一些大中型煤矿开采时间的增长及其地表乡镇企业和农村住宅的建设和扩展，目前，已有很大一部分矿井已无较为正规完整的采区可供开采，造成很多矿井有储量而无法大规模开采的局面。

而有些矿井强行开采（不管对地表的影响），有些矿井因采掘接替协调顺序不对进行开采，引起对地表设施的大量或不该有的损坏，造成巨大的经济损失和紧张的工农关系，严重影响了煤矿企业的生产和经济效益。

从目前调查的结果得出，几乎所有的井下开采的煤炭大中型企业，都面临着大量的“三下”压煤问题，这些“三下”压煤量占目前矿井储量的10~15%，个别的甚至更多。

因此，如何逐步开采“三下”压煤，或如何规划矿井的采掘接替顺序，把对地表的影响控制在最低限度；或者如何搭配开采“三下”压煤，有计划地控制逐年的采动损害赔偿；或者以经济效益为第一要素采用一些特殊的开采方法,在不影响地表建（构）筑物的前提下部分开采出一些“三下”压煤量。

这些都是目前煤炭企业已经面临而必须研究解决的问题。

1．1 建筑物下采煤建筑物下开采是指那些不适合搬迁的城镇、工厂、居民区、村庄等所压矿层的开采，其中包括井筒矿柱的回收。

做到即采出资源，又要保护地面建筑物。

采取的措施主要是在井下开采时采取一些不同于普通的开采方法，以减少地面移动与变形，另外对地面的建筑物或构筑物采取加固与维修的方法，使其所受的采动影响和破坏程度在其本身允许的范围之内。

这在国内外都取得了诸多成功的经验。

波兰，从1950年起开始进行建筑物下采煤试验，到1980年，已从各种煤柱中采出近7000万t左右，占产量的40％一42％。

“三下”采煤技术探析

的采煤技术
第一，在基岩含水层或采空区积水采煤的时候，要么是会碰到充水断层破碎带的时候，需要借助钻孔、巷道或孔和巷道相统一的技术，首先是探放、疏降水，然后再进行采掘。第二，需要重视监测采空区与水威胁工作面的水情，以及及时地分析与观测水位、水质、水量的动态情况；预计地表水以及采空区的积水区范围、采空区附近井巷会发生的突水通道，实施一定的策略，合理地选用避灾线路。第三，在强含水层、石灰岩岩溶水土、地表面水体采掘的时候，需要将稳定的防水闸门设置在采取问，以及对排水的容量与能力进行加大。第四，在采掘倾角是５５度——９０度煤层的时候，需要实施分阶段间歇性的回采技术，并且使得回采面的走向长度增大。通常第一、二小阶段垂高需要在２０ｍ以下。在回采的时候，不允许超限。第五，在采掘倾角小于５５度时且仅仅留设防塌煤岩柱或防砂安全煤岩柱的厚煤层，需要实施的采煤技术是倾斜分层长壁式，且尽量地使得第一、二分层的采高减少，以及使得分层间采掘的间歇时间增加。
第四，避免地表下沉的突然性。铁路下面存在浅部煤层或处在煤层露头的位置，对它的积水、填实等状况进行检查；煤层上部存在石灰岩层、老空区的时候，需要借助注浆法和充填等对空间进行填实以及排水，进而避免采掘对地表的下沉产生影响。对急斜煤层采掘的时候，将充足的煤柱留设在露头位置，避免抽冒上部的煤柱。对厚煤层采掘的时候，需要进行分层地采掘，且将第一、二分层的厚度减少一些。在坚硬的顶板处，实施人工强制放顶技术，进而避免面积较大的冒顶出现。