1、岩层移动和破坏的形式 答:主要有六种 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。
2、岩层移动和破坏稳定后形成的“三带”
垮落带(Caved Zone)、断裂带(Fractured Zone)、弯曲带(Continuous Deformation Zone)
3、开采引起地表移动的形式P6
a、地表移动盆地 b、裂缝和台阶 c、塌陷坑
4、充分采动 当地表移动盆地内只有一个点的下沉达到该地质采矿条件下应有的最大下沉值的采动状态,成为充分采动,又称临界开采。此时地表移动盆地称为充分采动下沉盆地,形状为碗形。现场实测表明,当采空区的长度和宽度均达到和超过(1.2~1.4)H(H为平均开采深度)时,地表达到充分采动。
5、地表移动盆地主断面的特征
从主断面的定义可知,地表移动盆地主断面具有如下特征:
a、在主断面上,地表移动盆地的范围最大。
b、在主断面上,地表移动量最大。
6、最大下沉角
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°kα
式中 k—与岩性有关的系数;
α—煤层倾角。
7、地表移动盆地的三个区域
1)移动盆地的中间区域(又称中性区域)
2)移动盆地的内边缘区(又称压缩区域)
3)移动盆地的外边缘区(又称拉伸区域)
8、地表移动盆地边界的角量参数
a、边界角 在充分采动或接近充分采动的条件下,地表移动盆地主断面上盆地边界点(下沉为10mm)至采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角成为边界角。
b、移动角 在充分采动或接近充分采动的条件下,地表移动盆地主断面上三个临界变形中最外边的一个临界变形值点至采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角称为移动角。
c、裂缝角 在充分采动或接近充分采动的条件下,地表移动盆地主断面上,移动盆地最外侧的地表裂缝至采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角称为裂缝角。
9、描述地表移动盆地 移动和变形的指标是:下沉、倾斜、曲率、水平移动、水平变形、扭曲和剪切变形。
10、下沉曲线 见课本19页 图1-24
11、工作面推进过程中地表移动和变形规律:
a、起动距
通常把地表开始移动(下沉10mm)时的工作面推进距离称为起动距。起动距的大小主要和开采深度及岩石的物理力学性质有关。
b、超前影响
在工作面推进过程中,工作面前方的地表受采动影响下沉,这种现象称超前影响。
影响超前影响角大小的因素
1)采动程度。2)工作面推进速度。3)采动次数。
12、地表点的整个移动过程分为:1)开始阶段2)活跃阶段3)衰退阶段
13、39页 煤层倾角对覆岩移动形式、破坏形态的影响。(阅读课本)
14、重复采动 重复采动是指岩层和地表已经受过一次开采的影响而产生移动\变形和破坏之后,再一次经受开采(开采下部煤层,或下分层,或同一煤层的下一个工作面)的影响,使得岩层或地表又一次受到采动,这种采动成为重复采动。
15、地表移动参数的变化
据我国部分矿区的统计,重复采动时,地表移动参数的变化如下:
1)下沉系数
2)最大下沉角
3)边界角、移动角。重复采动时,边界角减小5°~10°,移动角减小10°~15°。
4)充分采动角、超前影响角、最大下沉速度滞后角。重复采动时,充分采动角增大1°~5°,超前影响角减小10°~15°,最大下沉度滞后角增大5°~10°。
16、断层对岩层和地表移动的影响 主要表现在三个方面:a、断层露头处地表产生台阶状裂缝;b、断层处地表变形增大;c、改变沉陷的影响范围。
第二章 地表移动和变形预计
1、地表移动和变形预计 对一个计划进行开采的一个或多个工作面,根据其地质采煤条件和所选用的预计函数、参数,预先计算出受此开采影响的地表移动和变形的工作,称为地表移动和变形预计。
2、地表移动和变形预计的意义和作用
1)在理论研究上,利用预计结果可以定量地研究收开采影响的地表在时间上和空间上的分布规律。
2)在生产实践上,利用预计结果和可以指导建筑物下,铁路下和水体下(简称为“三下”)的开采实践。
3、预计方法的分类 依据建立预计方法的途径不同,预计方法可以分为经验方法、理论模型方法及影响函数法。
4、52页 概率积分法这一节有计算题 参考课本。
第四章 建筑物保护煤柱的设计
1、保护煤柱的优缺点 保护煤柱是指专门留在井下不予开采的、目的是保护其上方岩层内部和地表的上述保护对象不受开采影响的那部分煤柱。
优点:能够保护上覆岩层和地面建筑物、构筑物不受开采影响。
缺点:
a、有一部分煤炭留在地下暂时或永远不能采出,造成大量煤炭资源的损失、缩短矿井服务年限。
b、由于留设保护煤柱,使采掘工作复杂化和采掘工程量增大,还会导致局部矿压集中,给矿井生产造成危害。
2、矿区建筑物构筑物的保护等级 见116页 表 4-1
3、垂直断面法 参看119页
第五章 建筑物下采煤
1、建筑物下采煤的保护措施
A、减小地表下沉值 a、充填开采法
传统充填开采方法
固体废弃物膏体充填开采方法
b、部分开采法
条带开采
房柱式开采
限厚开采
c、覆岩离层充填方法
B、协调开采方法 a、减小开采边界影响的叠加
b、多工作面协调开采
c、对称开采方法
2、地面建筑物保护措施
a、设置变形缝 b、设置钢拉杆 c、钢筋混凝土圈梁 d、水平滑动层 e、双板基础 f、基础连系梁 g、构造柱 h、设置千斤顶调整基础 i、钢筋混凝土锚固板 j、堵砌门窗洞 k、变形补偿沟
第六章 水体下与承压水上采煤
1、突水系数 突水系数是水压值与隔水层厚度的比值,即
式中 T—突水系数,MPa/m;
P—水压力值,MPa;
—隔水板厚度,m;
2、底板突水的类型
1)按突水地点分,底板突水有巷道突水和回采工作面突水。
2)按突水的动态表现形式有:
爆发型 缓冲型 滞后型
3)按突水量的大小可分为:特大型突水事故,突水量50 m / min以上;大型突水事故,突水量20~19 m / min ;中型突水事故,突水量为5~19m /min;小型突水事故,突水量小于5m / min。
4、影响底板突水的因素
水源条件、矿山压力、隔水层的阻水能力、地质构造,开采方法、底板破坏程度。
5、井下开采安全技术措施有:
1)选择开采。2)分区隔离开采3)改革采取巷道布置4)选择合理的采煤方法5)缩短工作面的长度6)合理确定工作面推进方向
第八章 条带开采技术
1、条带开采 条带开采是一种部分开采方法,它是将要开采的煤层区域划分为比较正规的条带形状,采一条、留一条,使留下的条带煤柱足以支撑上覆岩层的重量,而地表只产生较小的移动和变形。
2、条带开采的类型 根据条带开采的布置方式,条带开采分为走向条带开采、倾斜条带开采和伪倾斜条带开采三种:
1)走向条带开采的条带长轴方向沿煤层走向布置,多用于水平或缓倾斜煤层,当煤层倾角较大时走向条带煤柱稳定性极差,但它的优点是工作面搬家次数少,工作面推进长度大。
2)倾斜条带开采的条带长轴方向沿煤层倾斜方向布置,多用于倾斜煤层,煤柱的稳定性好,其适应性强,应有较广泛,它的缺点是工作面搬家次数频繁。
3)伪倾斜条带开采即条带长轴方向与煤层走向斜交,多用于倾角大于35°的煤层。
3、条带开采的优缺点及其使用条件
条带开采与一般长臂式采煤法相比,缺点:有采出率低,掘进率高、回采工作面搬家次数多等 优点:开采后引起的围岩移动量小、地表沉陷小。
条带开采使用条件:
1)地面为密集建筑群、结构复杂建筑物或纪念性建筑物下采煤。
2)难以搬迁或无处搬迁的村庄压煤。
3)铁路桥梁、隧道或铁路干线下采煤。
4)水体下采煤以及受岩溶承压水威胁的煤层开采。
5)地面排水困难。
6)煤层埋藏深度在400~500m以内,单一煤层,厚度比较稳定,顶底板岩层和煤层较硬,断层少。
4、条带开采地表沉陷规律
1)地表下沉系数很小,为0.03~0.15
2)水平移送系统较小,为0.2~0.3
3)主要影响角正切较小,一般为1.2~2.0
4)地表移动期较短,与长臂开采相比,条带开采引起的地表持续移动时间约为长臂开采的40%~50%。下载本文