煤矿开采与损害ch1
第一节
地表移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律
地表移动盆地稳定后的移动和变形分布规律与许 多地质采矿因素有关。如:煤层倾角(α)、开采 厚度(m)、开采深度(H)、采区尺寸(D)、采煤 方法、顶板管理方法、松散层厚度(h)等。 如果开采均系采用走向长壁式采煤、全部垮落法 管理顶板,并且开采厚度均相同,那么影响分布规 律的地质采矿因素主要就是煤层倾角、采区尺寸和 开采深度。而采区尺寸和开采深度之比,可决定地 表的采动程度。 下面根据不同的采动程度和煤层倾角的变化情况, 讨论地表移动和变形的分布规律。
d 2W x dix k x 2 dx dx
第一节 地表移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律
曲率曲线分布规律为: 1.曲率曲线有三个极值,两个相等的正极值和一个负 极值,正极值称最大正曲率,位于边界点和拐点之间,负极 值称最大负曲率,位于最大下沉点处。 2.盆地边界点和拐点处曲率为零。 3.盆地边缘区为正曲率区,盆地中部为负曲率区。
第一节 地表移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律
2.水平移动曲线: 在倾斜煤层开采 时,随着煤层倾角 的增大,指向上山
方向的水平移动值
逐渐增大,而指向 下山方向的水平移 动值逐渐减小。
倾斜煤层非充分采动时地表移动变形分布规律
第一节 地表移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律
3.水平变形曲线: 最大拉伸变形在下山 方向,最大压缩变形 在上山方向,水平变 形为零的点与最大水 平移动点重合。 4.水平移动曲线和 倾斜曲线不相似,水 平变形曲线和曲率曲 线不相似。
第一节
地表移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律
一、水平煤层(或沿煤层走向主断面)非充分采动时 主断面内地表移动和变形分布规律 判别:水平煤层开采时的采动程度可用走向充分 采动角φ3来判别。当用φ3 角作的两直线交于岩层内 部而未及地表时,此时地表为非充分采动。 (一)下沉曲线 下沉曲线表示地表移动盆地内下沉的分布规律。 设沿主断面方向为x轴,下沉曲线为 W(x)=F(x) 在讨论分布规律时,先要确定下沉曲线上的三个 特征点:
第一节 地表移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律
三、水平煤层(或走向主断面)超充分采动时主断面内移动和 变形分布规律 判别:当用φ3 角作的两直线在地表交于o1和o2两点,o1 和o2间出现平底时,地表达到超充分采动。 地表达到超充分采动时和非充分采动时相比,不同之处 在于: 1.下沉曲线中部平底上各点下沉值相等,并达到该采矿 地质条件下的最大值。 2.在平底部分内,倾斜、曲率、水平变形均为零或接近 于零;各种变形主要分布在采空区边界上方附近。 3.最大倾斜和最大水平移动位于拐点处;最大正曲率、 最大拉伸变形位于拐点和盆地边界点之间;最大负曲率、最 大压缩变形位于拐点和最大下沉点o之间。
(五)水平变形曲线 水平变形曲线表示地表移动盆地内水平 变形分布规律,水平变形曲线与曲率曲线相 似。是水平移动的一阶导数:
dU x d 2W x x B B k x 2 dx dx
B——水平移动系数,B=0.13~0.18H。
第一节 地表移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律
第一章 地表沉陷的一般规律
地表沉陷规律是指地下开采引起的地表移动和变形的大小、 空间分布形态及其与地质采矿条件的关系。 主要内容:(1)水平、缓倾斜煤层以及急倾斜煤层开采沉陷 的分布规律;(2)沉陷稳定后(又称静态)及工作面推进过程中 (又称动态)的分布规律;(3)简单地质条件和复杂地质条件下 的分布规律等。 目前,以水平煤层和缓倾斜煤层开采的、沉陷稳定后的和 简单地质条件下的分布规律研究较为充分,其它方面尚在不断 深入研究之中。所以本章主要介绍: 1.移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律; 2.采动过程中(动态)主断面内移动和变形分布规律; 3.移动盆地稳定后全面积的移动和变形分布规律; 4.地质采矿因素对地表沉陷的影响; 5.复杂地质条件对地表沉陷的影响。
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第一章 地表沉陷的一般规律
第一节 地表移动盆地稳定后主断面内移动变形分布规律 第二节 采动过程中的地表移动和变形的一般规律 第三节 地表下沉盆地稳定后全面积开采沉陷分布规律 第四节 地质采矿因素对开采沉陷的影响 第五节 复杂地质条件对地表沉陷的影响
本章教学大纲
教学目的与要求: 地表沉陷的规律是《开采沉陷学》中最重要的内容之一。 通过本章的学习,要求学生理解并掌握各种开采条件下、开 采过程中及移动盆地稳定后地表沉陷的一般规律。 课程内容: 1.移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律; 2.采动过程中(动态)主断面内移动和变形分布规律; 3.移动盆地稳定后全面积的移动和变形分布规律; 4.地质采矿因素对地表沉陷的影响; 5.复杂地质条件对地表沉陷的影响。 教学重点: 各种开采条件下不同采动程度的主断面内移动和变形分 布规律;//采动过程中的地表移动和变形的一般规律;//地 表下沉稳定后全面积开采沉陷分布规律及各等值线的特点。 教学难点: 对地质采矿因素和复杂地质条件对地表沉陷的影响进行 分析。
第二节
采动过程中的地表移动和变形的一般规律
例如,在超充分采动条件下,地表下沉盆地出现 平底,在此平底范围内地表下沉相同,地表变形等于 零或接近于零,但不能认为在此区域内的建筑物不受 到破坏,因为在工作面推进过程中该区域内的每一个 点均要经受动态变形的影响,虽然这种动态变形是临 时性的,但它同样可以使建筑物遭到破坏。//在建筑 物下采煤时,需要随时确定建筑物受采动影响的开始 时间和在不同时期的地表移动变形量,以便对建筑物 采取适当措施。如加强观测、加固、临时迁出或改变 用途等。在铁路下来煤时,需根据动态变形规律确定 铁路维修范围,预计铁路上部建筑起垫量等。在进行 协调开采时,根据动态变形规律可以更合理地安排回 来工作面之间的相互关系等。
第一节 地表移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律
四、倾斜(15°<α<55°)煤层非充分采动时移动 和变形分布规律 判别:利用下山充分 采动角φ1和上山充 分采动角φ2确定充 分采动程度。 用γ0、β0确定上 下山盆地边界点,用 最大下沉角θ确定最 大下沉点。
倾斜煤层非充分采动时地表移动变形分布规律
水平变形分布规律为: 1.水平变形曲线有三个极值,两个相等的正极值和一个 负极值,正极值称为最大拉伸值,位于边界点与拐点之间, 负极值称为最大压缩值,位于最大下沉点处。 2.盆地边界点和拐点处水平变形为零。 3.盆地边缘区为拉伸区,盆地中部为压缩区。
第一节 地表移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律
第一节 地表移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律
1.下沉曲线、倾斜 曲线和曲率曲线: 下沉曲线失去对 称性,如上山部分的 下沉曲线比下山部分 的下沉曲线要陡,范 围要小;最大下沉点 向下山方向偏离,其 位置用最大下沉角θ 确定。
倾斜煤层非充分采动时地表移动变形分布规律
下沉曲线的两个拐点与采空区不对称,而偏向下山方向。随 着下沉曲线的变化,倾斜曲线和曲率曲线也相应发生变化。
第二节
采动过程中的地表移动和变形的一般规律
第一节 地表移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律
(四)水平移动曲线 水平移动曲线表示地表移动盆地内水平移动分布 规律,用U(x)表示。移动盆地内各点的水平移动方 向都指向盆地中心。 大量的实测资料表明,水平移动曲线与倾斜曲线 相似。因此,可得下式:
dW x U x B Bi x dx
5.当开采厚度大、开 采深度小、煤层顶底 板坚硬不早冒落而煤 质又较软时,开采后 采空区上方之煤层易 沿煤层底板滑落。这 种滑落可能一直发展 到地表,使地表煤层 露头处出现塌陷坑。 急倾斜煤层开采后地表出现塌陷坑
第二节
采动过程中的地表移动和变形的一般规律
一、研究采动过程中地表移动变形分布规律的 必要性 地下煤层采出后引起的地表沉陷是一个时间 和空间过程。随着工作面的推进,不同时间的 回采工作面与地表点的相对位置不同,开采对 地表点的影响也不同。地表点的移动经历一个 由开始移动到剧烈移动,最后到停止移动的全 过程。在生产实践中经常会遇到下述情况,即 仅仅根据稳定后(或静态)的沉陷规律还不能很 好地解决实际问题,必须进一步研究移动变形 的动态规律。
第一节
地表移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律
本节所述的规律是指地表移动盆地稳定后主断 面内的移动和变形分布规律,并且是典型化和理想 化了的。它要满足以下几个条件: 1.深厚比H/M(开采深度与开采厚度之比值)大 于30。在这样的条件下,地表移动和变形在空间和 时间上都具有明显的连续特征和一定的分布规律; 2.地质采矿条件正常,无大的地质构造(如大 断层和地下溶洞等),并采用正规循环的采煤作业; 3.属于单一煤层开采,并不受邻区开采影响。
倾斜煤层非充分采动时地表移动变形分布规律
第一节 地表移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律
五、急倾斜(α>55°) 煤层非充分采动时移动和 变形分布规律 1.下沉盆地非对称性十 分明显,下山方向的影ห้องสมุดไป่ตู้ 范围远远大于上山方向的 影响范围。 2.随着煤层倾角的增大, 最大下沉点位置逐渐移向 煤层上山方向。 3.在松散层较薄的情况 下,可能只出现指向上山 方向的水平移动。 急倾斜煤层非充分采动时地表移动变形规律
第一节
地表移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律
下沉曲线分布规律:在地表最大下沉点O处下沉值最大, 自盆地中心至盆地边缘下沉值逐渐减小,在盆地边界点A、 B处下沉值为零。
第一节
地表移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律
(二)倾斜曲线 倾斜曲线表示地表移动盆地内倾斜的变化规律,倾斜为 下沉的一阶导数:
倾斜曲线分布规律为:盆地边界点至拐点间倾斜渐增,拐 点至最大下沉点间倾斜渐减,在最大下沉点处倾斜为零。在 拐点处倾斜最大,有两个方向相反的最大倾斜。
第一节 地表移动盆地稳定后主断面内移动和变形分布规律
开采影响评价与开采损害鉴定
文章编号: 1003-5923(2001)01-0057-02开采影响评价与开采损害鉴定许能生1,黄国斌1,吴戈2(1.徐州建筑职业技术学院,江苏徐州221008; 2.山东科技大学,山东泰安271019)摘 要:本文叙述了以岩层与地表移动预计为基础的特殊开采预计、开采环境影响评价和开采损害鉴定等三项工作在概念上的区别和工作性质和方法上的不同。
关键词:地表移动预计;开采损害鉴定;煤矿开采环境影响的评价;特殊开采中图分类号:T D325 文献标识码:B 由于在进行特殊开采、开采环境影响评价和开采损害鉴定时,均要进行岩层与地表移动的预计,人们往往把这三项工作混为一谈。
其实,它们之间是有一定差别的。
1 特殊开采与开采环境影响评价在特殊开采,即在建筑物下、铁路下和水体下(上)进行开采前,要进行岩层与地表移动的预计工作,它与煤矿建设的环境影响评价(由于开采的环境影响评价)是不同的,主要表现在:(1)进行的时间。
煤矿建设环境影响评价要求在煤矿建设可行性论证阶段完成,即在可行性报告的一般部分完成后,进行环境影响的评价(尽管目前往往推迟到初步设计完成后进行)。
而在特殊开采时的岩层与地表移动预计,则是在矿井投产后,在进行特殊开采前完成。
(2)预测的基础。
由于环境影响评价在可行性论证阶段进行,矿井设计或初步设计尚未完成,岩层与地表移动的预计只能根据地质勘探提供的地质地形图和煤层等高、等厚线图及贮量计算图进行,而没有精确的采掘工程平面图。
在矿井进行特殊开采时,预计不仅可以根据采区(或工作面)的设计图,在后期,甚至可以根据实测的采区巷道位置图(井上下对照图)进行,因此,可以在可靠的几何条件下进行。
另外,在环境影响评价阶段,不仅煤层采厚、回采率、开采方法是暂定的,或未准确确定的,以后可能有很大的变化,而且许多地质构造尚未精确揭露和测定,均会影响到预测的精确程度。
(3)预测的范围。
尽管有时在环境影响评价时,用首采区的环境影响评价来代替对整个矿井的评价,但总的说起来,特殊开采的预计范围是较小的,往往局限在某一个或几个采区(或工作面),而环境影响评价是针对全部矿井,甚至是全部矿区进行的,范围要大得多。
开采损害学课程讲义(I)
开采损害学课程讲义(授课对象:采矿工程专业2001级一、二班)西安科技大学能源学院采矿工程系余学义2004年9月课程名称:开采损害学;课时:72;授课对象:采矿工程专业2001级一、二班;学分:4;教材:余学义、张恩强编著《开采损害学》煤炭工业出版社,2004.09。
主要参考书:1. 何国清等编 .矿山开采沉陷学.徐州:中国矿业大学出版社, 19892. 颜荣贵编 . 地基开采沉陷及其地表建筑 .北京:冶金工业出版社,19953. 国家煤炭工业局 . 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 . 北京:煤炭工业出版社,2000.4. 沈光寒等编 .特殊开采的理论与实践 .北京:煤炭工业出版社,19985. 林肇信等主编 .环境保护概论 .北京:高等教育出版社,19996. 韦冠俊编 .矿山环境保护 .北京:冶金工业出版社,19907. 赵经彻、何满朝编 .建筑下煤炭资源可持续开采战略 . 徐州:中国矿业大学出版社,19978. 煤炭科学院北京开采所编著 . 煤矿地表移动与覆岩破坏规律及应用 .北京:煤炭工业出版社, 19819. 中国矿业学院等编 . 煤矿岩层与地表移动 .北京:煤炭工业出版社, 1981概述:1.课程基本内容与解决的问题☞开采引起覆岩及地表沉陷的基本规律☞地表沉陷预计理论:概率积分法☞地表沉陷观测与实验室研究方法☞建(构)筑物、水体、道路管线下开采☞减损控制开采方法☞开采引起土地、水资源、环境损害问题☞矿山环境治理及综合评价2. 我国能源结构:按人均能源资源占有量分析,我国2000年人均煤炭可采储量90t,人均石油剩余可采储量3t,人均天然气剩余可采储量1080m3,分别是世界平均水平(165t、23t和24988m3)的54.9%、11%和4.3%,是美国(903t、13t和17025m3)的9.7%、23.1%和6.3%;是经合组织国家(404t、10t和12048m3)的22.3%、30%和9.0%。
《开采损害与环境保护》课程教学大纲
《开采损害与环境保护》课程教学大纲一、课程的性质和目的《开采损害与环境保护》是采矿工程专业一门专业基础课,学生通过本课程的学习,了解矿山资源开采的同时各种地质损害(灾害)的类型及特征,开采损害的防治措施以及矿山环境保护技术的发展等,使在专业基础知识中所学到的理论和方法进一步得到深化并运用到解决实际问题中去。
通过本课程的教学,使学生树立正确而较为全面的矿山开采损害与环境保护的概念,培养学生分析与解决问题的能力、实事求是的态度和严谨细致的作风,为后继课程的学习、毕业设计及将来在生产实践中应用打下基础。
二、课程的基本要求及重点、难点(一)课程的基本要求1.学习和掌握地表沉陷与损害特征、岩层移动和地表变形的一般规律性、开采损害监测与评价方法、建筑物保护矿柱的留设方法、建筑物下开采、铁路下开采、水体下开采的问题,受水体威胁矿床的开采技术及特殊采矿方法等基本知识、基本理论和基本技术。
2.学习和了解矿山资源与环境、采矿沉陷土地复垦、矿山废水控制与处理、矿山固体废弃物处理以及矿山环境与可持续性发展方面的新技术、新方法。
3.通过学习使学生基本掌握和了解地质灾害基本理论和矿山开采损害与环境保护方面的基本知识。
(二)重点、难点1.矿井开采地质灾害类型及防护技术;2.岩层与地表移动的一般规律;3.开采损害的基本理论与防治手段;4.建筑物下压煤开采的技术方法;5.概率积分法岩移计算理论;6.采矿塌陷地生态环境恢复技术。
三、本课程与其它课程的关系本课程作为采矿工程专业的必修课与“采矿工程”、“弹性力学”“岩石力学”、“矿山地质”、“矿山测量”等专业课程有密切的关系,采矿工程专业或非采矿工程专业的大学本科学生,须在具备了上述课程的基本知识后才能学好本课程。
四、课程内容与要求第一篇开采损害的类型及特征第一章开采损害类型及特征(2学时)1、学习目的和要求通过学习了解矿山开采对土地、房屋、地下构筑物、工业广场设施、井筒及工程地质灾害等,掌握其基本机理和分析方法。
煤矿开采损害技术鉴定
收稿日期:2012-02-12作者简介:于涛(1977—),男,河北沧州人,博士,2007年毕业于中国地质大学,现从事矿山资源开发方面的研究工作。
浅谈煤矿开采损害技术鉴定于涛,孟淑英,肖金榜,赵磊(神华地质勘查有限责任公司,北京100085)摘要:为了准确判断煤矿区地表建(构)筑物的损坏原因,从地表建(构)筑物损害特征、实地测量和预测计算方面,总结了开采损害技术鉴定的一般方法。
对某矿区地质采矿条件和地表建筑物实际破坏情况进行了分析,提出了开采损害技术鉴定不能依靠单一方法解决实际问题,应针对具体地质采矿条件和地表损坏情况综合运用多种方法进行判定。
关键词:煤矿;开采损害;鉴定方法;裂缝特征;断层中图分类号:TD327文献标志码:B文章编号:1003-0506(2012)06-0048-02据国有重点煤矿的统计分析,全国“三下”压煤约137.9亿t ,其中,建筑物下压煤为87.6亿t ,而建筑物下压煤的60%为村庄下压煤[1]。
随着煤炭资源的日益匮乏,老矿区如不开采村庄下压占的煤炭资源,将很难保证产量,甚至面临闭坑的局面。
而地下煤炭的开采,又不可避免地要影响到地表,对位于采空区地表上的建(构)筑物等造成损害,引起煤矿企业与建(构)筑物业主之间的矛盾纠纷,尤其在损坏建(构)筑物周围有多个矿井开采时,这种矛盾纠纷会更激烈。
因此,需要进行开采损害技术鉴定,以解决其纠纷、维护社会安定及企业的正常运营。
开采损害技术鉴定的主要内容是确定煤矿的开采影响边界和影响区内损坏建(构)筑物的损害等级。
开采影响边界的确定较为复杂,在得到煤矿提供真实开采资料时,鉴定工作相对简单;但多数情况下,开采资料不完善,致使鉴定工作复杂化,这就需要鉴定人员根据地表情况等进行综合判定。
1煤矿开采损害鉴定分析在进行煤矿开采损害技术鉴定时,主要有以下几种判断方法:①根据基岩移动角、边界角或主要影响半径判断;②运用沉陷预计软件进行预计;③根据房屋裂缝特征判断;④根据地表裂缝特征判断;⑤通过测量房屋倾斜情况判断;⑥根据裂缝形成时间与开采时间判断。
煤矿开采主要灾害及安全管理
管理制度参考范本煤矿开采主要灾害及安全管理aI时'间H 卜/ / 1 / 6、瓦斯(甲烷)甲烷是一种无色、无味、无臭的气体,甲烷比空气轻,相对于气空的比重为0.554 。
瓦斯爆炸是煤矿生产主要灾害之一。
煤矿一旦发生瓦斯爆炸,危害十分严重,其爆炸时产生的高温、高压和有害气体可造成大量的人员伤亡和人亡矿毁,因此,防止瓦斯爆炸是安全管理的重点,其主要措施是加强矿井通风,防止瓦斯局部积聚,防止煤(岩)与瓦斯突出,防止火源引燃瓦斯。
1.矿井瓦斯的危害:1)瓦斯窒息甲烷本身虽然无毒,但空气中的甲烷浓度较高时,就会相对降低空气中的氧气浓度。
氧气浓度相对减少,使人窒息死亡。
当空气中甲烷浓度升高,氧气量降到17%,使感到呼吸困难,氧含量降到12%以下时,使人窒息死亡。
因此,凡井下盲巷或通风不良的地区,都必须及时封闭或设置栅栏,并悬挂禁止入内的警标,严防人员入内。
(2)瓦斯燃烧和爆炸当瓦斯与空气混合达到一定浓度时,遇到高温火源就能燃烧或发生爆炸,一旦形成灾害事故,就会造成大量作业人员的伤亡,严重影响矿井的安全生产,瓦斯爆炸事故是煤矿事故中最严重的事故。
2.瓦斯爆炸的概念:瓦斯是一种能够燃烧和爆炸的气体,瓦斯爆炸就是空气中的氧气与瓦斯发生剧烈氧化反应的结果。
瓦斯在高温火源作用下,与氧气发生化学反应,生成二氧化碳和水,并放出大量的热,这些热量能够使反应过程中生成的二氧化碳和水蒸气迅速膨胀,形成高温、高压,并以极高的速度向外冲击而产生的动力现象,这就是瓦斯爆炸。
3.瓦斯爆炸的危害:瓦斯爆炸的主要危害是产生高温焰面,冲击波和有害气体。
焰面是巷道中运动着的化学反应区和高温气体,其速度快、温度高。
从正常的燃烧速度(1~2.5m/s)到爆轰式传播速度(2500m/s), 焰面温度可高达2150C ~2650C。
焰面经过之处,人被烧死或大面积烧伤,可燃物被点燃而发生火灾,扩大灾情。
冲击波锋面压力由几个大气压到20 个大气压,前向冲击波叠加和反射时可达100个大气压。
第七章铁路、公路下采煤-煤矿开采与损害
第一节 地下开采对铁路的影响及防护措施
(4)当线路的方向与回采工作面斜交(图7-
3),线路的横向移动将使线路形成“S”形,出现两
个反向的曲线;
第一节 地下开采对铁路的影响及防护措施
(5)线路纵向移动变形的影响
线路的纵向移动变形主要表现为线路的爬行和轨 缝的变化。线路的爬行量一般小于地表水平移动量。出 现爬行的范围要大于地表移动的范围。线路爬行的方向、 大小与地表水平移动的方向和大小有关,此外,还受线 路的坡度、重车运行方向和线路锁定状况的影响。
地表倾斜还会改变排水沟的坡度,形成反坡、 导致排水不畅等。
第一节 地下开采对公路的影响及防护措施
(2)水平移动变形的影响
均匀水平移动对公路的影响较小。不均匀水平移动 产生的水平变形对公路的影响较大。不均匀的水平移动可 改变线路的方向和圆曲线的半径。使行车安全出现隐患, 但这种影响与对铁路的影响相比是较小的,可通过汽车行 驶来调整。
国内公路下采煤的研究还尚处于初始阶段,目前 国内在这方面主要是借鉴村庄、建筑物下、铁路下采煤 的一些相关的经验和措施,利用概率积分法对公路下采 煤的沉陷进行预测,并结合相关地表移动和变形的观测 和一些相关的地质、采矿资料,从而得出公路采动沉陷 的破坏类型,最后对地表沉陷和采空区对公路的危害进 行分析。
拉伸变形使公路路面拉坏、产生裂缝。当大的裂缝 出现时,往往伴随着台阶,影响行车的速度和安全。特别 是对高速公路的影响较大。压缩变形使公路路面受压,当 压缩变形较大时,可能使路面压坏,甚至使路面上鼓,导 致行车不畅。
水平变形可使公路桥梁、涵洞拉坏或压坏,导致交 通中断,使涵洞排水不畅,在洪水时淹没公路。
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第七章 铁路、公路下采煤
第1章 开采沉陷损害类型及特征教材
可使门窗洞口挤成菱形,纵墙或围墙产生褶曲或屋顶鼓起。
(五)剪切变形房屋损害 当房屋处于下沉盆地主断面上,但其方位与回采区段斜交,或者房屋处 于下沉盆地非主断面位置时,在地表剪切变形作用下,房屋的纵横基础间将 产生相对转动,从而使房屋改变了原有的平面形状。 (六)扭曲变形对房屋的损害 由于两个横墙处的地表倾斜值不同,导致了地表沿房屋的纵轴中心线产
地 表 变 形 值 损坏 等级 建 筑 物 损 坏 程 度 水平变形 mm/m 曲率 K -3 10 /m 倾斜 i mm/m 结构 处理
第一章 开采沉陷损害类型及特征
第一节 第二节 第三节 第四节 及井筒损害 第五节 开采沉陷导致的工程地质损害 开采沉陷土地损害 开采沉陷房屋损害 开采沉陷地面及地下构筑物损害 开采井筒煤柱不均匀沉陷导致的工业广场设施
第六节
近地表开采(挖)损害
开采损害与环境保护
第一篇 开采损害类型及特征
水冲刷、侵蚀后形成塌陷破坏坑(图1-2)和泥石流等地质灾害。
图1-1采动地表裂缝破坏
图1-2采动地表塌陷坑破坏
开采损害与环境保护
(二)降低了地表标高,形成低洼积水坑或沼泽地。
(三)开采引起湿陷性黄土裂缝损害。
三、土地沉陷损害分级
煤损与保护朱桢
煤矿开采损害与保护第一章垮落带内岩层破坏的特征:1在垮落带内,从煤层往上岩层破碎层度逐步减小2垮落带岩块间空隙较大,连通性好,有利于水、砂、泥土通过。
3垮落岩石具有的碎胀性能使垮落自行停止。
简述岩层移动和破坏的过程:在地下煤层被采出前,岩体在地应力场作用下处于相对平衡状态。
当部分煤层被采出后,在岩体内部形成一个采空区,其周围岩体应力平衡状态受到破坏,引起应力重分布,从而使岩体产生移动、变形和破坏,直至达到新的平衡。
什么是地表移动盆地主断面?有哪些特征通常将地表移动盆地内通过地下最大下沉点所作的沿煤层走向和倾向的垂直断面称为地表移动盆地的主断面。
特征:1在主断面上地表移动盆地的范围最大2在主断面上地表移动量最大3在主断面上不存在垂直于主断面方向的水平移动。
第三章地表变形预计的意义是什么?利用预计结果可以定量地研究受开采影响的地表在时间上和空间上的分布规律。
利用预计结果可以指导建筑物下、铁路下和水体下的开采实践。
第四章观测站点数目:观测线上的测点数目一般是等间距布设。
控制点应埋在观测线的两端,每端不得少于2个。
若只在一端设置控制点时,控制点不得少于3个。
什么是地表移动观测站?建立观测站的目的是什么?地表移动观测站是为了研究地表移动和变形的规律,在开采影响范围内的地表上方所布设的观测站。
目的:为了保护地表各种重要的建筑物,使他们不受或少受矿山开采损害的影响,有效地减少地下煤炭资源的损失,研究地下开采引起的地表移动变形规律。
观测站设计的原则是什么?1设计在移动盆地的主断面上2观测线的长度应大于移动盆地的范围3观测期间不受临近采区的影响4观测线上应根据开采深度和设站的目的布置一定密度的测点5观测线的控制点应在移动盆地范围之外埋设牢固,在冻土区控制点的底面在冻土0.5米以下第五章地表水平变形对建筑物的影响1在地基与基础间摩擦力作用下,使水平变形产生的拉、压应力传递给建筑物,引起建筑物的附加拉应力和剪应力,使建筑物损坏。
煤矿开采损害与保护
1 1岩层移动:当部分煤层被采出后,在岩体内部形成一个采空区,其周围岩体应力平衡受到破坏,引起应力的重新分布,从而使岩体产生移动、变形和破坏。
直到达到新的平衡的过程和现象。
2岩层移动和破坏的形式:弯曲、垮落、煤的挤出、岩石沿层面的滑移、岩石的下滑、底板的隆起 3 “三带”:垮落带、断裂带、弯曲带(导水断裂带高度与岩性有关)4地表移动盆地:当地下工作面开采达到一定距离后(相当于采深的1/4~1/2时),开采影响到地表,受到采动影响的地表从原有的标高向下沉降,从而在采空区上方形成一个比采空区大得多的沉陷区域,称为地表移动盆地,或下沉盆地。
5地表移动盆地的类型:(1)非充分采动下沉盆地、(2)充分采动下沉盆地、(3)超充分采动下沉盆地 6充分采动角Ψ:指在充分采动条件下,在地表地表移动盆地的主断面上,移动盆地平底的边缘在地表水平线上的投影点和同侧采空区边界连线与煤层在采空区一侧的夹角。
7最大下沉角θ:最大下沉角就是在倾斜主断面上,由采空区的中点和移动 盆地最大下沉点在基岩上投影点的连线与水平线之间沿煤层下山方向一侧的夹角,常用θ表示。
实测资料表明,最大下沉角θ与覆岩岩性和煤层倾角α有关,在倾斜或缓倾斜煤层条件下(α<60°~70°),θ值随煤层倾角增大而减小。
一般表示为:θ=90°-k α式中 k —与岩性有关的系数;α—煤层倾角。
8地表移动盆地的三个区域及特点:(1)移动盆地的中间区域(地表下沉均匀,达到最大下沉值,不出现明显裂缝)、(2)移动盆地的内边缘区(地表下沉值不等,地面移动向盆地的中心方向倾斜,呈凹形,产生压缩变形,不出现裂缝)、(3)移动盆地的外边缘区(地表下沉不均匀,地面移动向盆地的中心方向倾斜,呈凸形,产生拉伸变形,超过一定数值产生拉伸裂缝)9地表移动盆地边界划分:(1)移动盆地的最外边界(是以地表移动变形为零的盆地边界点所圈定的边界,一般取下沉10mm 的点为边界点)(2)移动盆地的危险移动边界(以临界变形值确定的边界,范围内建筑物产生明显损害)移动盆地的裂缝边界(根据移动盆地最外侧的裂缝固定的边界)。
煤矿开采主要灾害及安全管理范本(2篇)
煤矿开采主要灾害及安全管理范本煤矿开采是一项危险性很高的工作,经常发生各种灾害事故。
为了保障煤矿工人的生命安全和财产安全,进行有效的安全管理至关重要。
以下是煤矿开采主要灾害及安全管理的范本。
一、火灾事故火灾是煤矿开采中最常见的事故之一,它具有迅速蔓延、高温高压、烟雾浓重等特点,给煤矿工人的生命安全造成严重威胁。
要防范和控制火灾事故,需要做好以下安全管理工作:1. 提高安全意识:加强煤矿工人的安全培训,教育他们对火灾的认识和防范措施,使其具备自我保护能力。
2. 完善防火设施:建立完备的煤矿防火设施,包括灭火器材、消防水源、防火分区等,确保及时有效地扑灭火灾。
3. 定期检查维护设备:对煤矿内使用的电气设备、照明设备等存在潜在危险的设备,进行定期的检查和维护,确保其安全运行。
4. 建立紧急救援机制:组织煤矿工人进行紧急灭火、疏散撤离等应急演练,提高应对突发火灾事件的应急能力。
二、瓦斯爆炸事故在矿井中存在大量的瓦斯,一旦发生瓦斯泄漏并遇到明火或静电火花,就可能引发瓦斯爆炸事故。
要防范和控制瓦斯爆炸事故,需要做好以下安全管理工作:1. 加强通风管理:保障矿井内的通风畅通,及时排除瓦斯,并确保空气中瓦斯浓度在安全范围内。
2. 严格安全操作规程:制定瓦斯开采的操作规程,严禁在瓦斯浓度高的地方使用明火工具或进行焊接等高温作业。
3. 使用安全设备:使用防爆电气设备、防瓦斯器械等保障工人的安全,减少瓦斯爆炸的风险。
4. 加强检测监控:建立瓦斯的实时监测系统,及时掌握瓦斯浓度的变化,并采取相应的措施,减少瓦斯爆炸的可能性。
三、坍塌事故煤矿开采过程中,地质条件复杂,存在着坍塌的风险。
坍塌事故一旦发生,会造成巨大的人员伤亡和财产损失。
要防范和控制坍塌事故,需要做好以下安全管理工作:1. 加强巷道支护:合理选择巷道的支护方式,选择符合国家标准的支护材料和设备,确保巷道的稳定。
2. 定期检查巷道:对煤矿内的巷道进行定期的检查,及时发现和处理巷道的裂缝、松动等存在安全隐患的地方。
