铁路及水库下安全采煤实践与研究
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。
丘田沟水下采煤的实践与研究

丘田沟水下采煤的实践与研究冒云;石磊【摘要】通过对丘田沟水下采煤的实践与研究,提高了煤炭资源的回收率,为进行"三下"采煤提供了可靠的技术参数.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2009(018)007【总页数】2页(P7,17)【关键词】丘田沟;水下采煤;实践与研究【作者】冒云;石磊【作者单位】盘江煤电集团公司,生产管理部,贵州,盘县,553536;盘江煤电集团公司,生产管理部,贵州,盘县,553536【正文语种】中文【中图分类】TD823.83盘江矿区地处云贵高原中部,是西南最大的煤炭生产基地,矿区内的地质储量为162 805.3万t,可采储量80 241万t,“三下”压煤量13 064.8万t,其中可采储量8 462.4万t,“三下”压煤量较大,开展水下采煤的研究工作有利于提高煤炭资源的回收率。
1.1 丘田沟河流概况丘田沟河流位于盘江矿区老屋基矿北二采区与北三采区之间,属于季节性河流,发源于井田北部的大田子村附近,长2 000 m,宽5~30 m,流量0.023~2.92m3/s,主要受大气降水影响,雨季流量较大,旱季流量较小,该河流流经老屋基矿北二、北三边界,流入拖长江。
1.2 河流压煤情况丘田沟下方的可采煤层有10#煤层、12#煤层、14#煤层、18#煤层,煤层倾角8~10°,煤层厚度为2.5~3.3 m,属中厚煤层,煤层稳定,煤质好,可采储量285万t,地面河流标高1 569~1 580 m,煤层标高1 239~1 445 m,距地表垂深135~330 m。
1.3 地质及水文概况煤系地层上部为绿色层,绿色层厚度152 m;绿色层底部约有20 m厚的灰绿色泥质粉砂岩,为泥质、钙泥质胶结,是良好的隔水层,距10#煤层97.5 m;煤系地层中2#煤层与3#煤层之间为中—细粒砂岩,厚14 m,裂隙发育,富水性较强,为煤系地层中主要含水层,距10#煤层73.5 m;4#煤层与7#煤层之间主要由泥岩、砂质泥岩、页岩、灰质页岩等组成,厚14 m,透水性弱,是较好的隔水层,距10#煤层46.5 m。
煤矿复采开采技术研究与实践

煤矿复采开采技术研究与实践随着全球能源需求的不断增长,煤矿资源的重要性愈发凸显。
传统的煤矿开采方式通常会导致矿井资源的浪费和环境的破坏,因此煤矿复采成为了一个备受关注的话题。
煤矿复采是指对已经开采完毕的煤矿进行再次开采,以充分利用已有资源,并减少环境影响。
对于煤矿复采开采技术的研究与实践,不仅可以有效提高煤矿资源的综合利用率,还可以减少对环境的破坏,具有重要的现实意义和广阔的发展前景。
煤矿复采开采技术的研究主要包括对矿井地质条件、安全性能、采矿设备和技术、矿井设计及管理等方面的深入研究,旨在实现对已有煤矿资源的再次开发。
在煤矿复采工程实践中,研究人员首先需要对矿井的地质条件进行详细的调查研究,包括煤层的分布、厚度、倾角、断层和构造特征等,以确保后续的复采作业能够顺利进行。
还需要对矿井的安全性能进行充分的评估,包括瓦斯、顶板、地压等危险因素的预测和防治措施的制定,以确保复采作业的安全性。
还需要对采矿设备和技术进行合理选择和优化设计,以提高采矿效率和降低生产成本。
在矿井设计和管理方面,需要结合复采实际情况,合理规划和布局矿井的开采方式和生产布局,以实现对煤矿资源的最大化开发和利用。
煤矿复采开采技术的研究与实践是一个综合性的工程项目,需要涉及到地质学、采矿工程、安全工程、机械工程等多个学科领域的知识和技术,而且需要充分考虑到环保和可持续发展的要求。
煤矿复采开采技术的研究与实践不仅需要高水平的专业技术人才,还需要政府、企业、科研机构等各方的共同努力和支持。
在煤矿复采开采技术的研究与实践过程中,需要充分发挥科研机构和企业的优势,加强理论研究和技术创新,促进煤矿复采技术的不断进步和成熟。
科研机构可以通过开展前沿的科学研究和技术攻关,提出新的理论和方法,为煤矿复采开采技术的研究和实践提供理论支持和技术保障。
企业可以通过实际生产实践,不断积累经验和提出反馈意见,促进煤矿复采开采技术的成熟和应用。
政府可以通过制定相关政策和法规,加强对煤矿复采技术和实践的引导和支持,推动煤矿复采技术的创新和发展。
建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范(5月).doc

建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范(5月)建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范国家安全监管总局国家煤矿安监局国家能源局国家铁路局5月目录第一章总则.1第二章建筑物保护煤柱留设与压煤开采.3第一节建筑物保护煤柱的留设3第二节建筑物压煤的开采5第三章构筑物保护煤柱留设与压煤开采11第一节构筑物保护煤柱的留设.11第二节构筑物压煤的开采.12第四章铁路保护煤柱留设与压煤开采16第一节铁路保护煤柱的留设.16第二节铁路压煤的开采.17第五章水体安全煤(岩)柱留设与压煤开采21第一节水体安全煤(岩)柱的留设.21第二节水体压煤的开采.23第六章井筒与工业场地及主要巷道保护煤柱留设与压煤开采30第一节立井与工业场地保护煤柱的留设.30第二节斜井保护煤柱的留设.33第三节平硐、石门、大巷及上、下山保护煤柱的留设.36第四节立井井筒保护煤柱的回收.37第五节斜井保护煤柱的回收.39第六节平硐、石门、大巷及上、下山保护煤柱的回收.39第七章煤柱留设与压煤开采工作的管理40第八章沉陷区环境影响评价与土地治理、利用41第一节开采沉陷的环境影响评价.41第二节沉陷区的土地治理与利用.41第三节煤矿开采沉陷区建设场地稳定性评价.42第九章压煤开采的经济评价45第十章附则46附录1本规范专用名词解释.47附录2本规范用词说明.50附录3地表移动影响计算.51附录4近水体采煤的安全煤(岩)柱设计方法.53附录5煤矿开采损坏建筑物补偿办法.581第一章总则第一条为了合理开采煤炭资源,保护建筑物(构筑物)、水体、铁路、主要井巷和地面生态环境,根据《煤炭法》《矿产资源法》《土地管理法》《铁路法》《水法》《物权法》《环境保护法》《公路法》《铁路安全管理条例》《煤矿安全规程》等制定本规范。
第二条本规范适用于中华人民共和国领域内所有生产和在建的煤矿。
本规范主要内容包括煤矿区建筑物(构筑物)、水体、铁路和主要井巷保护煤柱或者安全煤(岩)柱的留设原则与设计方法,压煤开采原则与方法,开采沉陷对矿区生态环境影响评价原则与治理途径,沉陷区稳定性评价原则与治理途径,煤柱留设与压煤开采的管理办法等。
[公路下特殊采煤实践探讨]采煤
![[公路下特殊采煤实践探讨]采煤](https://img.taocdn.com/s3/m/220e17c28ad63186bceb19e8b8f67c1cfad6ee83.png)
[公路下特殊采煤实践探讨]采煤公路下特殊采煤实践探讨摘要:以公路下特殊采煤为例,阐述了特殊采煤工作的必要性、可行性和科学性。
特殊采煤是绝大多数老矿区所面临的一项重要工作,建议要采取积极科学的态度去开发,这样无论是对延长矿井的寿命方面,还是在获取最大的经济效益和社会效益方面都具有重大的深远意义和现实意义。
1引言辽源集团公司西安煤业公司和梅河煤矿已步入老矿区的行列,所剩余的煤炭资源绝大部分涉及到“水体下”、“建筑物下”和“公路下”等特殊开采的问题,而煤炭资源是一种不可再生的能源,不能轻易弃之不采,作为煤炭资源紧缺的吉林省来说更为重要。
所以我们如何在“公路下”进行煤炭资源开采的同时,既保证开采安全,又保护好人们赖以生存的环境、寻求出当今时空条件下环境承载力允许的最佳采出率,达到既要获得最佳经济效益,又要保护好环境之目的,追求开采煤炭资源与环境保护的完美、和谐的统一,解决人类与大自然和谐共处的问题。
在辽源矿业集团公司倡导的科技兴煤的精神指导下,在辽矿集团高层领导的高度重视下,我们大力开展了与科研单位合作进行技术攻关来解决特殊采煤问题,从而达到安全、开采和保护之间的和谐。
我们就是要通过选取各种参数分别进行采前的预测计算,从而出确定最佳开采方案,达到矿井煤炭资源的安全开采与地面保护的双赢。
2公路下开采的分析研究及实践山(城镇)-柳(河)公路斜穿梅河三井2110综放区而过,该公路是一条省级重要公路,每天都有较大的车辆和行人的通行量,如果开采后在公路上造成突然性的抽冒塌坑,将可能造成重大交通事故导致公路交通阻塞甚至瘫痪,更有甚者会造成人员伤亡,并且还将造成巨大的经济损失以及极坏的社会影响。
针对这一情况,经过慎重考虑后,我们与中国煤炭科学研究院北京煤炭科学研究总院特采所进行了合作研究。
该项工作的主要目标是:如何保证公路上不出现塌陷坑,保证车辆和行人的安全,做到最大限度的提高残煤区的资源回收率。
梅河三井属于急倾斜煤层,并且在早期的开采时出现过抽冒塌陷坑,所以此次山柳公路下残煤采区开采时,其地表移动破坏形式对山柳公路的影响至关重要。
“三下”采煤在北平硐煤矿的研究与应用

3保 留煤柱 的强度和稳定性 .
根据 断层煤 柱防水 隔离煤 柱计算 以及 煤柱 的
稳 定性 ,断层煤 柱作倾 向条 带 留宽 留设 。保梨断
层 留宽取6 ~lO 0 O m,保二断层取7 ~10 0 2 m,保三
断 层两盘各 留3 m。 5
煤炭 回收带来诸 多不利 ;水文 地 质条件 中等 ,有
七个含水 层 ,断层水对 采 区煤 层开采具 有较 大水 害威胁 。地表水 体主要 有 宝源 河 、工农水库 、石
( ) 宽 b 确 定 。根 据 目前理 论 研 究 和 实 1采 的
践 ,采宽b 小于采深 的 1 3 ,地表 不 出现波 浪形 /时 盆地 ,一般取b (/ -1 1 )H。 = 14 / 0
集 建筑 群 区域 ,采宽 b 0 1 m ,留宽 O取 取9 ~1 0 【 5 ~6 m。水 库 区域 ,采 宽 1 0~2 0 ,留宽 5 5 3 0m
8 0~ 1 0 。 2m
煤 层倾 角比较大 ,煤柱稳 定性 差 ,搬 家倒面极 为 频繁 ,采取走 向条 带开采 布置 ,倾 向断 面将 工作 面分成 多个块 段 ,很难满足 现场生 产的 需要 ,根 据本 区域地 质构造极 为复 杂的特殊 性及 参 照娄 底
() 2密集建 筑群 区域保 留煤柱的稳 定性计算 。
I 块段煤柱 :K =1 5 , Ⅱ块段KⅡ .9 .1 =1 4 ,Ⅲ块 段K =14 。上述计算K值均 大于 12 .8 . ,故满足要
求。
面 ,走 向 长 2 0T ,倾 斜 l m , 井 下 开 采 标 41 I 5 3 高- 7 ~- 3 m,地表标 高+ 2 . ~+1 1 3 32 4 0 266 6 .m,
“三下”采煤技术

用心专注,服务专业“三下”采煤技术在煤矿生产的建设中,经常遇到大的各种类型的水体、建筑物、铁路及矿井井巷。
在一般情况下这些水体、建筑物、铁路及矿井井巷需要留设煤柱予以保护,从而造成了地下资源的积压和浪费。
因此研究不留或少留煤柱,并保护水体、建筑物、铁路、矿井井巷免遭破坏,实现在上述条件下的安全采煤技术及地面建筑物等的保护技术统称为特殊开采技术。
根据保护对象的不同,可将特殊开采技术分为:(1)水体下特殊开采技术。
其中水体包括:地表明水体,如江河、湖海、水库等;松散层含水体,如第三、四纪松散层中的水体和基岩含水体,如砂岩、石灰岩含水层。
(2)建筑物下特殊开采技术。
如城镇建筑物、民房、工农业建筑、公路、桥梁等。
(3)铁路下特殊开采技术。
如国家级铁路、矿区专用铁路等。
以上特殊开采技术又简称为“三下”开采技术。
“三下”采煤技术是随着煤炭生产建设的发展而诞生的一门新型实用技术。
从50年代起它就在我国受到重视。
经过几十年的研究、试验和推广应用,目前无论是从研究试验规模、关键技术以及基础理论水平、推广应用效果看,还是从所服务的对象范围看,“三下”采煤技术已经初步成为采矿学中一个实用性强,服务对象广,具有相应理论基础和技术水平的学科分支。
40年的水体下采煤中,我们得到了不同覆岩岩性,不同倾角,不同采煤方法(厚煤层分层开采,单一煤层一次采全高及放顶煤开采)的覆岩破坏规律。
提出了一套适于不同岩性、倾角和开采方法的冒落带和导水裂缝带高度的计算公式。
已掌握了不同地质条件下不同采煤方法所产生的地表移动规律,并形成一套地表移动变形预计理论,制定了房屋保护等级及相应措施。
我国的“三下”采煤技术有广泛的实践基础,已形成了较系统的、全面的理论体系和技术体系。
“三下一上”采煤 采煤概论课件

三、影响底板突水的因素
• (4)工作面推进速度慢、工作面突然停止推进或在工作 面停采线处,容易发生突水事故。这是由于工作面推 进速度慢或停止推进时,支承压力作用的时间较长, 底板岩层破坏严重。工作面推进速度快时,采空区底 板还来不及形成较大的断裂就会由膨胀状态变为压缩 状态,有利于防止底板突水。
协调开采就是当数个煤层或厚煤层数个分层同时开采时, 控制各煤层或各分层工作闭之间的错距,使地表拉伸变形 与压缩变形互相抵消,以达到减小地表水平变形的目的。
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二、建筑物下和村庄下采煤的开采措施 (四)合理确定工作面与建筑物的相对位置 (1)平行长轴开采 (2)合理地确定停采线与建筑物的相对位置
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(二)垮落带与导水断裂带高度的确定 垮落带与导水断裂带的高度与覆岩性质、
煤层倾角、煤层厚度、厚煤层分层厚度、采空 区尺寸、采煤方法和顶板管理方法以及地质构 造等因素有关。采用长壁垮落采煤法时可参考 相关公式计算。
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四、水体下采煤朗安全技术措施 (一)防治措施 (1)留设安全煤岩柱顶水开采 留设安全煤岩柱的优点是:不改变原有的开采方法,不增
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四、水体下采煤朗安全技术措施 (二)开采技术措施 (1)试探开采 原则是:先远后近、先深后浅、先厚后薄(指
隔水层)和先易后难,逐步接近水体。 (2)分区隔离开采 在采区四周均留设防水隔离煤柱,在运输水平的绕道和石门
内设永久性的防水闸门,一旦发生突水事故,关闭防水闸门, 将采区与外界隔离,缩小灾害的影响范围。
(3)全部充填、部分开采和分层间歇开采 (4)正常等速开采
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第五节、承压水体上采煤
我国华北及华东地区的主要矿区开采石炭二叠纪煤层。煤 系的基底为奥陶系石灰岩(奥灰),其特点是厚度很大、岩溶 裂隙发育、富水性极强、水的压头高。当遇有构造裂隙时, 奥灰易与上覆本溪群或太原群的薄层石灰岩连通,而发生水 力联系,造成底板突水事故。
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牛牛河为羊东矿井 田最大冲沟 ,河宽 6 20 亡 0 0 m,沟深约 1 ,沟底坡度为 l. 。由于此 河 01 2 1 1 7‰ 源头上段出露石盒子组砂岩层 ,常年有水。旱季水
量很小 ,一般仅有 1 3 mn — / i,秋季一般雨量充 m 沛,两岸地表水补给丰富。7 月中旬至 8 月末是雨 季,常有中雨、大雨、暴雨和冰雹发生 ,同时也是 防洪防汛的关键时节。
由观测站设计图上看出 ,观测线点 ,地面基本 平行于马峰铁路北侧布设 。从井下角度讲 ,实际上 是一条基本沿倾 斜方 向观测线 。通过 多次观 测表 明,在东南区大煤煤柱 I ( 面 上分层 ) Ⅱ面 ( 、 上 分层 ) 继回采 后 ,地表变形反映 出以下几 点特 相
性:
影响范 围外东 、西两端各设 3 控制点 ,点 间距 个 4 ~0 8 5 m,测线全长约 10 m ( 00 测桩为 2 m×10 2
整个 井 田。
在开采的东南区大煤煤柱工作面 l 上分层 ) ( 、
一
Ⅱ面 ( 上分层 ) 的地表上方 ,主要影响马峰线和羊 专 用线两条铁路。马峰线属 于国家正线 Ⅲ级铁
沟内排泄西部各矿之矿坑水 。在这些冲沟 内, 有许 多附近农村修建的小 型水库 ,其容积 1 3 万
路 ,前些年担负蜂峰 一 北京 y nd es r oi r e v r
Z HANG T a - e g in f n
按照生产地 区安排 ,自 2 1 年始 ,将陆续在 00 马峰线 、羊一线 、羊牛薛线三条铁路下方开采东南 区大煤煤柱 I、Ⅱ、Ⅲ_作面。为了保证在铁路下 T
Ⅱ面 ( 上分层 )已2 1 年 6 00 月至 1 2日回采完毕 。
牛河 自然冲沟 内,建有王庄水库坝 ( 石坝 1 。该 ) 坝长 4 0 m,宽 4 m,高 7m ,全部 由料石砌筑 。水 库容量约为 15 0 3 20 。 m
在王庄水库坝下游约 10 8 m处 ,2 0 0 9年再 建 水库一座 ( 石坝 2) 。坝长 2 8 m,宽 5 m,高 5 m。 全部 由料石 、水泥砌成 。该 水库容量 约为 12 0 15
组成 ,路堤高度约在 6 m以上。铁路采用节长 2 5 m的钢轨 ,线路坡度一般 为 1 ‰ ,在采动影响 内 2 的马峰线路两侧路肩 上 ,分别埋有一组电缆控制信
号灯照明、指向和道岔拨动 , 另一组电缆则负责新 坡 站 至峰峰 站之 间 的通讯 任务 。
21 年第 5 01 期
效 益双 赢 。
关键词 :铁路下采煤 ;地表变形;技术研究 中图分类号 :T 8 3 3 D 2. 8 文献标识码 :B
文章编号:10— 03( 0 ) 50 1- 2 07 18 2 1 0 - 08 0 1
P a t ea dr s a c nt es ft n n n e e r ci n e e r ho aeymi i gu d r h c h t
运 ,目前主要跑货运。 羊一专用线属峰峰集团公司铁路专用线 ,主要 担负着该矿 的煤炭外运及材料运输任务。马峰线和 羊一专用线铁路路基 由 6 7 ~ m的砂质粘土和石碴
m 不等。其中,东南区大煤煤柱工作面 I( 上分层 ) 涉及到的是斗 牛河及其上 的王庄水库坝 ( 亡 石坝 1
22 观测 .
最大值。最大下沉 点 ( 4点 ) 1 下沉速度图表 ,就 反映出了这点特性。截止 目前 ,测得该点最大下沉 1 5 . 9m,最大 下沉速 度 1.mm/ 。 0 56 d
m3 。
实现 了社会效益和经济效益双赢 ,为冀 中能源其他 矿井类似条件下采煤提供了技术参考。
13 地 表水 系及气 象 .
1 采动地 区地面概况
11 铁 路情 况 .
羊东矿井 田地表被数条冲沟所切割 ,冲沟的流 向除霍庄羊渠河断裂沟是 由北向南流过井 田的西南
部外 ,其余数条冲沟流向都 由西北面 向南东东流经
12 农 村水库及 石 坝 .
位于马峰线 3 2 8 k+ 9 m以北 约 10m处 ,幸 0 亡
采煤 的安全运行 ,羊东矿委托煤炭科学研究总院唐 山研究院 , 对铁路下采煤进行了技术论证和地表沉 陷影响预测。在论证的基础上 ,在马峰线建立 了专 向观测站 。东南 区大煤煤柱工作 面 I( 上分层 ) ,
l 8
河 北 煤 炭
21 年第 5 01 期
铁路及水库下安全采 践与研究 煤实
张 田丰
( 冀中能源 蜂峰集团公 司羊东矿 ,河北 邯郸 060 ) 521
摘 要:针对 “ 三下”采煤地表 沉陷影响,根据 国家发布的 《建筑物、水体、铁路及主要井
巷煤柱 建设-压煤开采规程 》 9 规定 ,通过针对铁路及水库坝建立观测站,根据地表 变形量采 取相应措施 ,保证 了铁路运输线正常安全运行,安全采煤 1 5 t 8 万 ,实现 了社会效益和经济
mn 2 m的专制水泥柱 ) l×10 m 。轨道观测线设在马
( )随着工作面的正常推进 ,地表下沉所呈 1 现的是一个 由小到大 ,再 由大到小 ,循序渐进的变 形规律。当达到活跃期间,地表垂直变形也达到了
峰线路钢轨外侧上 ,标一小圆坑 ,涂上红漆。该线 基本平行于路基线。为检测采动区地表变形对王庄 水库坝的影 响,在该坝顶面设置了 3 个测点。 4
2 观测站设置与标定
河 北 煤 炭
3 1 下沉 曲线 .
1 9
按照 《 三下采煤 》 规程规定 ,马峰铁路观测线 设置两条 ,分别为路基观测线和轨道观测线 。 21 观 测线 . 在马峰线路北侧 2 — . 3 5 m路肩上 ,设 置路基
观 测线 ,该 线 中 间点 2 5m一 个 ,需 2 观测 点 , 4个