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煤层群的开采顺序讲解


•竖三带;横五区。 •平衡岩层:在回采过程中能够形成不发生台阶错动的平衡岩层 结构的岩层。 •围岩平衡高度:从下煤层顶板至平衡岩层顶板的高度。
4. 近距离煤层群时的裂隙带高度计算
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1)最小垂距h > 下层煤垮落带高度Hxm;
分别按上下煤层厚度计算裂隙带高度,取其大值。
2)下层煤的垮落带厚度接触或进入上层煤范围时;
上层煤按其自身厚度计算;
下层煤,看上下开采的综合开采厚度Mz1-2计算 取大值作为两层煤的断裂带最大高度。
K’>6.3时可正常进行上行式开采。
二、上行式开采的技术条件及判别方法
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(一)比值判别法
直接建立起煤层间距和采高的关系。 优点:简单,使用方便; 缺点:过于笼统。
其它判别方法:深入考虑采动影响。
依据:采完后,上覆岩层的变形及破坏情况。
•竖三带:I-垮落带、II-断裂带、III-弯曲下沉带 •横五区:A-原始应力区;B-煤壁支撑区;C-离层区;
综合开采厚度 Mz1-2
式中,M1—m1厚度; M2—m2厚度;
M z1-2
M2
(M 1
h12 y2
)
h1-2—m1和m2间的法线距离;
y2—下煤层的冒高和采高之比。
最小垂距h > 下层煤垮落带高度Hxm 最小垂距h < 下层煤垮落带高度Hxm
(三)围岩平衡法
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D-重新压实区;E-稳定区
(二)“三带”判别法
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(1)当上下煤层的层间距小于或等于下煤层的垮落带 高度时,上煤层整体性将遭到严重破坏,无法进行上 行开采。
(2)当上下煤层间距小于或等于下煤层的断裂带高度 时,上煤层整体性只发生中等程度的破坏,采取一定 措施后,可正常进行上行开采。
煤矿开采学
Coal Mining Science
资源与环境工程学院
第八章 煤层群的开采顺序
Mining sequcence
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第一节 缓斜及倾斜煤层群的开采顺序 第二节 急斜煤层群的开采顺序
概念和原则
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下行式开采—先采上煤层(组)后采下煤层(组) 上行式开采—先采下煤层(组)后采上煤层(组),
(3)当上下煤层间距大于下煤层的断裂带高度时,上 煤层整体性只不受破坏,可正常进行上行开采。
上煤层的开采应在下煤层开采引起的岩层移动稳定之 后进行。
1. 垮落带高度的估算
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M w Hm K 1
式中,M—采高,m; K—垮落岩石的碎胀系数; w—垮落过程中的顶板下沉值。
累计采厚为8m时, 坚硬:94.9;中硬:66.6;软弱:38.3
3. 急倾斜煤层垮落带和断裂带高度的估算 Coal Mining Science
采厚为2m,区段垂高60m时, 断裂带高度:坚硬:37.9-54.7,中硬、软弱:15.2-27.4 垮落带高度:坚硬:17.7-32.3,中硬、软弱:7.1-16.2
(一)比值判别法
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当下部开采多个煤层时,用综合比值K’来判别,即:
K
1
1 1 ...
1
K1 K2
Kn
式中:
K1
H1 M2
K2
H2 M3
Kn
Hn M n1
H1、 H2、…、Hn —分别为m2、m3、…、mn+1至m1煤层的垂距 ,m;
M2、M3、 …、Mn+1—分别为下部各煤层的采高,m
上行开采破坏原始应力平衡上覆岩层的横向及纵向的变形和 破坏。
纵向剪切变形台阶错动. 平衡结构
断裂带上位岩层平衡结构,煤壁及上覆岩层+矸石; 断裂带下位岩层:煤壁+支架+矸石。
关键层:采场上覆岩层中有一定厚度且强度较高的岩层,它控制着 采场上覆岩层的移动,这种岩层称为关键层。
平衡岩层;围岩平衡高度
间距较近时,上层煤采后围岩和煤柱内所产生的支承压力 有可能传递到下煤层而产生应力增高区。 注意: (1)上煤层开采时应尽量不留煤柱或少留煤柱,或使下煤 层的巷道布置在上煤层煤柱之外,躲开应力增高区。 (2)上下煤层的同采工作面错距不易过小,不要使下煤层 回采后顶板岩石移动,波及上煤层的回采工作面。
一、下行式开采
反程序开采。
合理的煤层开采顺序:(考虑煤层采动影响关系)
① 保证(水平、采区、采煤面)接替正常,保证持续稳产高 产,减少煤损;
② 减少巷道掘进及维护工程量,集中生产,发挥设备能力, 提高技术经济效益;
③ 保证生产安全可靠。
第一节 倾斜以下的煤层群的开采顺序
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一、常用下行式开采顺序
二、上行式开采的技术条件及判别方法
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上下煤层层间距是影响上行开采的主要技别法
当下部开采一个煤层时, K H M
H—上下煤层之间的垂距,m; M—下煤层的采高,m。 K>7.5时,先采下部煤层一般不影响上煤层的准备和回采。
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上、下层采面超前关系
当上、下层间距较小,上、下采面应保持合理的超前关 系,其最小距离Xmin为
Xmin = Hctg +(20~25)+ b,(m)
最小同采工作面错距Xmin
m1
b
L
H
δ
m2
Xmin
Xmin = Hctg +(20~25)+ b,(m)
H—煤层间距,m; δ—岩层移动角,坚硬岩石为60~70°,软弱岩石为45~55 ° ; L— 上下煤层安全距离,一般不小于20~25m; b— 上部煤层采煤工作面的最大控顶距,m。 注:当H = 0时,即上、下分层开采的合理间距,再生顶板假顶, 上下分层采面滞后时间至少4-6个月。
1. 垮落带高度的估算
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累计采厚为8m时, 坚硬:21.9-26.9;中硬:11.9-16.3;软弱:8.3-11.3;极软:5.5-9.9
2. 断裂带高度的估算
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采厚为2m时, 坚硬:36.6-54.4;中硬:23.8-35.0; 软弱:13.9-21.9;极软: 8.1-14.1
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