【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 傾斜和傾斜厚煤層淺部開采時(shí)，盡量采用傾斜分層采煤法，并適當(dāng)減少第一、二分層的開采厚度。 （ 2） 開采急傾斜煤層 時(shí)，應(yīng)盡量采用分層間歇式采煤法，并嚴(yán)禁無(wú)限制地放煤。當(dāng)煤層頂?shù)装鍒?jiān)硬不易冒落時(shí)，應(yīng)采取人工強(qiáng) 8 制放頂。 （ 3） 如果建筑物位于煤層露頭附近或在其下方有淺部煤層或煤層上方覆巖為石灰?guī)r地層，需查明建筑物下方是否有老窯、廢巷、巖溶、老井以及它們被充填的程度。如果這些空硐沒有被充實(shí)，而充滿積水，則應(yīng)防止井下采煤疏干老空區(qū)積水及疏降巖溶含水層位而造成的地表突然塌陷。為此，采前應(yīng)把水排干，甚至用灌漿等方法將空硐填滿。 （ 4） 開采急傾斜煤層時(shí)，在煤層露頭處應(yīng)留足夠的煤柱，以防突然下沉。開采的煤層愈厚，則應(yīng)留的煤柱愈大。前蘇聯(lián)、波蘭有關(guān)文 獻(xiàn)指出，開采急傾斜煤層時(shí)，當(dāng)煤層露頭處留的煤柱尺寸小于下表的數(shù)值時(shí)，地表會(huì)出現(xiàn)陷坑。 煤層露頭處煤柱尺寸表 煤層厚度(m) 2 3 4 5 6 7 煤柱高度(m) 60 75 85 90 95 100 消除或減少開采影響的疊加 當(dāng)幾個(gè)煤層（或厚煤層幾個(gè)分層）或同一煤層的幾個(gè)部分同時(shí)開采時(shí)，如果采區(qū)邊界布置不合理，或者采面推進(jìn)的時(shí)間、方向不適當(dāng)，就會(huì)造成開采影響的疊加，從而使地表移動(dòng)變形值增加， 在同時(shí)開采兩個(gè)煤層（或分層）時(shí)，如圖 61(a)，開采影響的疊加可能是推進(jìn)著的工作面上方地表移動(dòng)與變形 的疊加（即采面同時(shí)由左向右推進(jìn)時(shí)的情形），也可能是開采邊界（或停止推進(jìn)的工作面）上方地表移動(dòng)與變形的疊加。圖 61(b)表示同一煤層兩個(gè)部分同時(shí)開采時(shí)地表移動(dòng)變形的疊加。在這種情況下，不管 1， 2 兩部分采面如何推進(jìn)（采煤面相對(duì)、相背或相平行），在煤柱上方地表的移動(dòng)和變形都要經(jīng)受開采過程中的疊加，以及采動(dòng)以后煤柱做為兩個(gè)開采邊界的地表移動(dòng)變形疊加。這些都說明地表移動(dòng)變形的疊加與采面推進(jìn)的時(shí)間和開采邊界的位置有關(guān)，即與時(shí)間和空間因素有關(guān)。為了減少或消除開采影響的疊加，可以采用以下措施： （ 1）順序開采 就是要一層 一層或一個(gè)分層一個(gè)分層地進(jìn)行開 9 采，并要求兩層或兩個(gè)分層的開采間隔時(shí)間要足夠長(zhǎng)，在第一層開采的影響完全或大部分消失后，再開采第二層或第二分層。這樣可以消除或減少開采煤層群或厚煤層分層開采時(shí)的移動(dòng)變形疊加現(xiàn)象。 （ 2）合理布置各煤層或分層開采邊界的位置 地下開采對(duì)地表的有害影響，主要在開采邊界的兩側(cè)。為了減小或消除開采邊界及附近地表移動(dòng)變形值的疊加，可將各個(gè)煤層的開采邊界彼此錯(cuò)開一定的距離，讓它們不重疊 ， 一個(gè)垂直剖面內(nèi)（如圖 62）。這樣，一個(gè)煤層或分層所引起的地表達(dá)變形值（如壓縮變形），可以被另一個(gè)煤層或分層 所引起的地表變形（拉伸變形）所抵消，因而使地表的總變形值能減小或全部消除。 （ 3）干凈回采 在開采過程中，往往因?yàn)榉N種原因，在采空區(qū)殘留部分煤柱，這對(duì)地表的影響極為不利。因?yàn)槊總€(gè)獨(dú)立的煤柱都有兩個(gè)邊界，這就使得煤柱上方地表移動(dòng)變形產(chǎn)生疊加，使總變形等于煤柱兩側(cè)開采所引起的變形的疊加值。 河南理工大學(xué) 和鄭煤集團(tuán)超化煤礦、平煤集團(tuán)梁洼礦、梨園礦、新峰礦務(wù)局、安陽(yáng)礦務(wù)局、鶴煤集團(tuán)等在村莊下采煤實(shí)踐中得到的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)以上結(jié)論有所補(bǔ)充和發(fā)展。研究結(jié)果認(rèn)為：若采區(qū)能達(dá)到充分采動(dòng)并出現(xiàn)大面積平緩盆底時(shí)，建筑物下采煤應(yīng)采用 全柱式開采法，采空區(qū)不留煤柱；若采區(qū)達(dá)不到充分采動(dòng)或剛達(dá)到充分采動(dòng)，地表會(huì)形成碗形盆地時(shí)，在采區(qū)留適當(dāng)大小并均勻分布的中間煤柱，可以減小地表下沉及變形值，對(duì)建筑物的保護(hù)比不留煤柱更有利。 （ 4）正確安排工作面推進(jìn)方向 當(dāng)兩個(gè)工作面相向推進(jìn)時(shí)，如采區(qū)雙翼工作面同時(shí)向上、下山推進(jìn)，則在上下山附近形成煤柱，使地表變形增加。因此，開采建筑物和構(gòu)筑物保護(hù)煤柱時(shí)，一般采用由煤柱一側(cè)向另一側(cè)推進(jìn)的方法，即采用單翼開采方法。 為了避免開采影響的疊加，在開采煤層群或厚煤層時(shí)，各個(gè)煤層或分層中工作面的推進(jìn)方向應(yīng)保持一致；如因其 他原因必須改變推進(jìn)方向時(shí)，則兩個(gè)煤層或兩個(gè)分層的開采間隔時(shí)間要足夠長(zhǎng)，以便減少疊加影響。 注意工作面推進(jìn)方向與地表建筑物相對(duì)位置關(guān)系。若建筑物位于移動(dòng)盆地邊緣，應(yīng)盡可能使工作面推進(jìn)方向平行于建筑物的長(zhǎng)軸方向；若建筑物位于充分采動(dòng)影響的平底時(shí)，應(yīng)盡可能使工作面推進(jìn)方向垂直于建筑物長(zhǎng)軸方向。盡量避免工作面推進(jìn)方向與主要建筑物長(zhǎng)軸方向斜交。 背向開采，即在離受采動(dòng)建筑物水平距離約為臨界開采寬度 2r 10 （接近充分采動(dòng)的開采寬度）的 25%處，即 r/2 處的下方開掘開切眼，然后兩個(gè)工作面向相反方向推進(jìn)。這樣開切眼上方及其附近地表出現(xiàn)的壓縮變形、負(fù)曲率和地表點(diǎn)的下沉速度比單翼開采時(shí)大得多；但地表的正曲率、拉伸變形和傾斜卻比單翼開采時(shí)小得多。因此，對(duì)于那些能承受壓縮變形，而對(duì)下沉速度不敏感，對(duì)傾斜敏感的建筑（如高爐、煙囪、教堂等）可以采用這種方法。 協(xié)調(diào)開采 協(xié)調(diào)開采就是數(shù)個(gè)煤層和分層同時(shí)進(jìn)行開采，使所產(chǎn)生的地表拉伸變形和壓縮變形互相抵消，以達(dá)到減少開采對(duì)地表的影響。 協(xié)調(diào)開采的主要方法有以下幾種： （ 1）數(shù)個(gè)煤層協(xié)調(diào)開采 兩個(gè)或多個(gè)煤層同時(shí)開采時(shí)，如果將這 些煤層的工作面互相錯(cuò)開一定距離，使開采一個(gè)煤層所產(chǎn)生的地表壓縮變形區(qū)準(zhǔn)確地位于開采另一個(gè)煤層開采所產(chǎn)生的地表拉伸變形區(qū)內(nèi)。這樣，地表的變形 值就可以抵消一部分，從而減少對(duì)建筑物和構(gòu)筑物的有害影響 。 （ 2）聯(lián)合開采 如果保護(hù)煤柱范圍內(nèi)是分屬于幾個(gè)礦進(jìn)行開采，則必須由幾個(gè)礦聯(lián)合進(jìn)行協(xié)調(diào)開采，以避免產(chǎn)生開采邊界。 提高回采速度 在已經(jīng)穩(wěn)定的地表移動(dòng)盆地區(qū)，最大變形值出現(xiàn)在盆地邊緣區(qū)，盆地中間區(qū)的地表變形值較小，但是在開采過程中地表點(diǎn)都要經(jīng)過拉伸、壓縮到穩(wěn)定的過程，其動(dòng)態(tài)變形值的大小與回采速度（工作面的推進(jìn)速度）有 密切的關(guān)系。工作面的推進(jìn)速度愈大，動(dòng)態(tài)變形值愈小。但提高工作面推進(jìn)速度會(huì)造成地表下沉速度和變形速度增加，而建筑物較易適應(yīng)地表的緩慢變形，如變形速度很快往往也會(huì)導(dǎo)致建筑物的損壞。因此，擬提高開采速度時(shí)，應(yīng)綜合考慮各方面的因素。 在某些情況下，為了使地表變形值不超過其允許變形值，應(yīng)該合理地確定出工作面的最小推進(jìn)速度。工作面最小推進(jìn)速度可以根據(jù)下式計(jì)算： )1(39。 2m a x vcrcm erWB ???? 式中： B—— 水平移動(dòng)系數(shù)（ B=br）。 11 通過計(jì)算求得合理的工作面年推進(jìn)速度，再根據(jù)具體地質(zhì)開采條件，計(jì)算出合理 的日平均推進(jìn)速度。盡量保證實(shí)際生產(chǎn)中以計(jì)算出的日推進(jìn)速度推進(jìn)，以適當(dāng)減少地表的動(dòng)態(tài)移動(dòng)變形值。 水體下采煤 我國(guó)煤礦在水體下采煤已取得豐富經(jīng)驗(yàn)。首先是有在地面河流、湖泊、水庫(kù)及塌陷區(qū)積水等大型水體下長(zhǎng)期開采的經(jīng)驗(yàn)；其次是有在河堤下采煤及維護(hù)護(hù)堤的經(jīng)驗(yàn)；三是有在頂板砂、礫巖及石灰?guī)r含水層下采煤的經(jīng)驗(yàn)；四是有設(shè)計(jì)礦井露頭系列煤柱的經(jīng)驗(yàn)。它為全面解決礦井來(lái)自地面及覆蓋層的水患問題提供了依據(jù)和方法。所謂露頭系列煤柱，指的是防水煤巖柱（適用于松散強(qiáng)含水砂層其上覆水體）、防砂煤巖柱（適用于松散弱含水層、可疏降含水砂層及 上覆水體）、和防塌煤巖柱，（適用于松散粘土隔水層、可疏干含水層、可疏降含水砂層及其上覆水體）。露頭系列煤柱設(shè)計(jì)方法在煤礦推廣后，減少了松散層下的煤柱尺寸，增加了第一水平儲(chǔ)量，為礦井挖潛增產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。 鐵路下采煤 鐵路專用線和支線下采煤在我國(guó)已取得豐富經(jīng)驗(yàn)。有的礦區(qū)在采深小、累計(jì)采高大的條件下也取得了成功。近十幾年的經(jīng)驗(yàn)是，國(guó)鐵 I 級(jí)干線下采煤已在雞西、本溪等礦區(qū)試驗(yàn)成功；數(shù)十米高的路堤下采煤也在淮南李一礦、峰峰通二礦取得成功；還積累了在鐵路橋和鐵路隧道下采煤的經(jīng)驗(yàn)；也取得了設(shè)計(jì)抗變形橋梁 以適應(yīng)采動(dòng)巖體變形的經(jīng)驗(yàn)。 鐵路下采煤概況 在我國(guó)，礦區(qū)范圍內(nèi)的鐵路有鐵路干線 (相 當(dāng)于國(guó)家一、二級(jí)鐵路 )、鐵路支線 (相當(dāng)于國(guó)家三級(jí)鐵路 )和礦區(qū)專用線。鐵