村庄下条带开采地表建筑影响预测及评价

村庄建筑物下安全采煤问题是煤矿企业面临的主要问题之一。针对河南省登封市振兴煤矿具体的地质采矿条件及地表村庄建筑物的现状,在理论计算、地表移动和变形预计分析的基础上,对村庄建筑物下压煤条带开采技术进行了分析研究,给出了条带开采方案及其参数。论述了振兴煤矿村庄下建筑物压煤采用条带法开采技术的可行性。

为了解放建筑物下煤炭资源，以邯郸矿区某矿断层发育区地质采矿条件为研究背景，基于超高水材料充填开采技术，提出了充填条带、冒落条带2种开采方案的工作面布置。在分析了地表变形预计参数的基础上，采用概率积分法基本原理，进行了地表变形预计，并对开采方案进行了优化设计，并给出了安全开采技术措施。结果表明：采用充填条带开采和冒落条带开采，分别可采出煤炭资源330．17万t、216．88万t，采出率分别为70％、45％，地表最大下沉分别为1390mm、1420mm，最大倾斜均为10．9mm／m，建议采用超高水材料充填条带开采方案。此方案设计为类似地质采矿条件下的煤炭资源开采提供了理论依据和技术参考。

针对某煤矿1501工作面地表存在村庄建筑,为了确保村庄建筑的正常使用,以地表移动观测站实际观测数据为基础,通过建立坐标-时间坐标系,运用概率积分法对由于1501工作面开采引起的地表移动变形随时间和空间的变化规律进行研究,分析该工作面开采不同时间对上方村庄建筑物的采动影响。结果表明：通过概率积分法建立的坐标-时间预计函数可以准确地描述开采过程中任意时间点的地表整体移动变形,能够满足工程实践应用。

利用数值模拟模型对薄基岩条带开采时所留设的煤柱进行研究,深入分析了不同煤柱尺寸对地表移动变形及地表建筑物的影响,揭示了地表各变形参数与留设煤柱宽度的关系,以及影响地表移动变形的主要因素和对地表建筑物造成的影响,为工程实践提供了理论依据。

为了研究密集建筑物下大采深条带开采方案的合理性,以高家堡煤矿一盘区为研究背景,选取朱家沟村庄下开采为研究对象,基于概率密度函数基本理论分析条带采宽和留宽的合理范围并提出方案。在保证地表村庄建筑物不发生破坏的前提下,应用威尔逊理论对各个方案的煤柱稳定性进行初步筛选。应用flac3d数值模拟,对不同采、留宽条带开采参数及开采地表移动变形进行了预计模拟以确定最终方案,并通过地表沉陷预计软件(ylh-12)进行验证。研究结果表明,条带开采采宽取120m,留宽130m,能够实现在地表村庄建筑物下的安全经济开采。

针对某煤矿1501工作面地表存在村庄建筑,为了确保村庄建筑的正常使用,以地表移动观测站实际观测数据为基础,通过建立坐标-时间坐标系,运用概率积分法对由于1501工作面开采引起的地表移动变形随时间和空间的变化规律进行研究,分析该工作面开采不同时间对上方村庄建筑物的采动影响.结果表明:通过概率积分法建立的坐标-时间预计函数可以准确地描述开采过程中任意时间点的地表整体移动变形,能够满足工程实践应用.

针对某煤矿1501工作面地表存在村庄建筑,为了确保村庄建筑的正常使用,以地表移动观测站实际观测数据为基础,通过建立坐标-时间坐标系,运用概率积分法对由于1501工作面开采引起的地表移动变形随时间和空间的变化规律进行研究,分析该工作面开采不同时间对上方村庄建筑物的采动影响。结果表明:通过概率积分法建立的坐标-时间预计函数可以准确地描述开采过程中任意时间点的地表整体移动变形,能够满足工程实践应用。

回顾我公司４０年来建筑物下保安煤柱开采史，介绍近年来我公司建筑物下条带试采情况，并扼要总结了条带试采技术经验和所取得的经济效益和社会效益。

基于岩层控制的关键层理论,对某矿建筑物下条带开采断层保护煤柱留设方案进行了研究,实现了建筑物下压煤的安全开采。

文中针对开滦某矿压煤试采区地质采矿条件和地面建筑情况,进行了建筑群下多煤层条带开采方案设计,并进行了开采试验,通过实际开采和地表观测站观测发现,煤层条带开采后地表移动变形轻微,未对该区域建筑群产生明显影响,说明条带开采设计方案是科学合理的,该研究成果对类似条件下的建筑物下采煤具有借鉴作用。

通过林西矿业公司井田东部建筑物下条带开采技术应用研究,从合理确定采留宽度、支护手段与开采工艺的研究、移动变形的观测三个方面,进行技术经济分析总结,探讨今后建筑物下条带开采技术的应用前景

针对建下条采煤柱回收和井下矸石处理的重大技术难题,提出矸石置换开采。通过阐述矸石充填巷集中与分散布置对地表移动的影响、分析置换开采留设煤柱的合理宽度,最终确定在条采煤柱中央集中布置2条矸石充填巷,充填巷尺寸为4.0m×5.0m(宽×高)、巷间煤柱宽4.0m;基于数值模拟方法分析置换开采留设煤柱的稳定性、条采与置换开采老顶层面上垂直应力分布,得出置换开采留设煤柱满足煤柱强度设计要求、基本顶岩层结构保持稳定的结论。并运用相关的力学理论,分析置换开采后顶板的运动和变形特征,得出基本顶不会破断,地表变形没有超过建筑物允许变形范围。设计矸石置换开采充填工艺,该研究成果已成功应用于工程实践。

简要介绍了卧牛山煤矿在徐商公路下７８９工作面采用带开采法有效保护地面建筑物的方法。

为了研究固体充填开采地表沉陷影响因素,实现建筑物下安全开采,以唐山矿t3281n工作面为工程背景,运用现场实测和flac3d数值模拟相结合的方法,分析了地表变形参数与充填体压缩率、充填率的关系。结果表明:实测地表最大下沉值为38mm,仅占采高的1%,充填开采地表变形较小；充填率从70%增加到95%时,地表下沉峰值和水平变形峰值分别减小了67.1%和70%。；压缩率由25%减小至5%时,地表下沉峰值和水平变形峰值分别减小了61.8%和61.3%；合理提高充填率与压实度能够有效降低开采沉陷程度,充分保护地表建(构)筑物。

建下开采引起的地面沉降及建筑物损害问题越来越受到人们的重视,因此要总结建下开采活动对地表建筑物的影响、危害,及时采取有效措施,减小危害,实现可持续发展。

由于井下煤层的开采破坏了岩体内部的力学平衡状态，使岩层产生移动和变形。当开采面积达到一定范围时，将引起地表出现沉陷、位移及斑裂，从而导致地面建筑物及其设施遭受不同程度的破坏，给国家和企业的财产造成重大危害。开展地面沉降变形观测，分析地表变形特征规律以及沉降影响范围，预测煤层开采后对地表的危害程度，及时调整开采方式制定合理的措施，减轻沉降影响范围，为减少或预防地面沉降变形危害提供技术支持。

以北京木城涧煤矿大台井建筑物下压煤开采为例,提出了急倾斜煤层开采条件下条带煤柱尺寸的确定方法和伪斜条带煤柱与边界煤柱相结合的条带布置方案,为急倾斜煤层开采地表沉陷控制提供了理论依据。

介绍了峰峰矿区在密集建筑物下条带开采设计基本原则和适宜条件，列出了实测地表移动观测结果及主要影响因素，总结了条采的实践经验和提高单产效率、生产技术管理措施，对条采煤柱的稳定性与覆岩破坏特点进行了探索。

本文通过韩桥煤矿多年来在建筑群下采用大采面走向宽条带开采法试验取得成功，从理论和实测两方面对条带煤柱的受力分析和矿压显现规律进行了总结，为推广应用大采面宽条带开采方法提供了理论依据。

为解决林西矿建筑物下煤炭资源回收的问题,结合其埋深大、顶板坚硬的地质条件,提出先采用较小采宽和较大留宽进行条带开采,等地表变形稳定后,对条带开采的保留煤柱进行二次条带开采。以关键层理论为基础,采用理论分析、数值模拟和现场实测的方法研究了条带开采和二次条带开采;得出以亚关键层1为开采设计依据;确定了条带开采方案,采宽60m,留宽120m;二次条带开采时采用窄煤柱沿空掘巷,采宽60m,留宽55m。研究结果表明:亚关键层1控制着地表下沉变形;条带开采和二次条带开采引起的地表变形对建筑物的损坏均在ⅰ级损坏内。在林西矿九东区域进行了工业性试验,取得了较好的效果。

文中针对湿陷性黄土地区村庄建筑群下煤炭开采的特殊地质环境条件,采取分阶段条带开采、观测的方式,结合现场条带开采实例和观测数据,总结了湿陷性黄土覆盖条件下的条带开采地表移动规律,取得了建筑物不搬迁无损条带开采和不搬迁微损条带开采两项研究成果。

星村煤矿煤层埋藏深,地压大,地质构造复杂,地面村庄压煤占井田面积的80%。从经济技术方面比较,条带开采法是首选的采煤方法。根据当前条带开采最新研究成果,提出了星村煤矿开采条带宽度及留设煤柱宽度,并通过煤柱的宽高比、煤柱承受的极限荷载及实际荷载、煤柱的安全系数等进行检核,最终确定了方案设计。