安徽理工大学矿山特殊开采知识点讲解矿井特殊开采技术1.充填法沉陷控制技术有哪些?2.什么是下沉系数?(p44)充分采动时,地表最大下沉值与煤层法线厚度在铅轴方向的投影长度的比值。

3.什么是超充分采动?(p14)地表有多个点的下沉值达到最大值的采动状态成为超充分采动。

4.在观测站设置时应该注意哪些问题?(p193)1)设站地区的地形、地物及地质采矿条件。

2)观测站的位置及长度的确定,测点及控制点的数目、位置及其编号。

3)工作测点和控制点的构造及其埋设方法观测应该注意的问题:1)观测线设计在移动盆地的主断面上2)观测线长度应该大于移动盆地的范围3)观测期间不受临近采区的影响4)观测站的控制点在移动盆地范围之内,埋没牢固,在冻土区应该在冻土线0.5m以内。

另外:1)原始数据不得涂改转抄2)字迹清楚,不得连环涂改3)项目填写清楚,不得空页4)观测不得抓、靠脚架5)一测回间,不得整平5.开采预计时需要考虑哪些地质采矿条件?1)煤层的法向开采厚度m,煤层倾角a2)采区上、下山边界3)走向主断面和平均深度等4)采区走向长、倾向长5)顶板管理方法,上覆岩层性质6)工作面形状和工作面推进长度等6.什么是起动距?(p26)在走向主断面上,工作面开切眼推进一段距离到达某点后,岩层移动开始波及地表。

通常把地表开始移动时工作面的推荐距离称为起动距。

7.垮落带岩层破坏的特点?(p6)1)分带性:在垮落带内,从煤层往上岩层破碎程度逐渐减小。

2)碎胀性:由于垮落带岩石破碎成块,岩块之间孔隙增大,体积膨胀。

3)可压缩性:垮落带岩石间的孔隙随着时间的推移和开采范围的加大,在上覆岩层压力作用下,在一定程度上可以得到压实,压实后的碎胀系数仍大于1。

4)垮落带高度取决于采厚、上覆岩层的岩性、碎胀系数和煤层倾角等。

8.什么是最大下沉角?(p19)在移动盆地的倾斜主断面上,采空区点和地表最大下沉点在地表水平线上投影点的连线与水平线在下山方向的夹角为最大下沉角。

(在移动盆地的倾斜主断面上,地表最大下沉点和采空区点的连线与沿煤层下山方向水平线所成的锐角)9.影响最大下沉速度的因素有哪些?(p27)最大下沉速度与上覆岩层性质、推进速度、深厚比、采动程度有关。

(覆岩性质越软、推进速度越大、深厚比越小等则下沉速度越大,此外重复采动时的最大下沉速度比初次采动时大)10.导水断裂带的定义垮落带上方一定范围内的岩层在保持其原有层状的前提下产生断裂或者裂缝,且具有导水性,能使上覆岩层的地下水流向采空区。

这部分的导水断裂带岩层的范围称为导水断裂带。

11.采空区的处理技术有哪些?1)全部垮落法 2)充填法3)崩落围岩处理 4)永久煤柱或人工支柱支护采空区 5)类框架结构支撑采空区 6)封闭和隔离采空区,隔绝封闭和充填联合等。

12.倾斜煤层充分采动时,地表移动盆地的特征是什么?(p16)1)移动盆地与采空区不对称,在倾斜方向上整个盆地偏向采空区下山方向。

2)最大下沉点偏向于下边界方向。

3)移动盆地与采空区的相对位置,在走向方向上对称于心线,在倾斜方向上不对称,倾角越大不对称变化越明显。

13.什么是地表曲率?它的工程及物理意义是什么?(p20)地表曲率是地表单位长度内倾斜的变化(下沉盆地剖面线的弯曲度)叫曲率。

表示地表倾斜的变化程度。

其,正曲率的物理意义是地表下沉曲线在地表方向上凸。

负曲率表示在地表方向下凹。

14.地表移动盆地的边界如何划分?(p18-19)1)移动盆地的最外边界:是以地表移动和变形都为零的盆地边界点所固定的边界。

2)移动盆地的危险移动边界:是以盆地内的地表移动和变形对建筑物无危害而划分的边界。

3)裂缝边界:是根据移动盆地内最外侧的裂缝所圈定的边界。

15.什么是超充分采动(充分采动)?(p14)超充分采动:地表移动盆地内有多个点的下沉值达到最大下沉值的采动状态。

充分采动:地表移动盆地内只有一个点的下沉值达到最大下沉值的采动状态。

16.影响超前(影响)角的因素有哪些?(p27)1)采动程度:非充分采动时,w值随着开采面积的增大而减小;充分采动时, w值基本趋近于定值;地表移动稳定后,w角等于边界角a。

2)工作面的推进速度:w值随着工作面推进速度增加而增大。

3)采动次数:重复采动时移动角的超前影响角比初次采动时小。

17.什么是地表移动盆地的移动角?(p18)地表移动盆地的移动角是指在充分采动或接近充分采动条件下,地表移动盆地的主断面上,最外侧的临界变形值点和采空区边界点的连线与水平线在煤壁一侧的夹角。

18.哪些是采动区建筑物的有利位置?19.什么是最大下沉速度滞后距?(p28)当地表达到充分采动后,在地表下沉速度曲线上,最大下沉速度总是滞后于回采工作面一个固定距离,这个固定距离叫做最大下沉速度滞后距。

20.什么是覆岩离层?需要哪些产生条件?21.什么是采动系数?采动系数是指采空区倾斜方向或走向方向的实际长度与地表达到充分采动时相应方向上的最小长度之比。

22.什么是防水安全煤柱?适用于哪些条件?(p84)在水体底界面至开采上限之间所留设的防止水体的水渗入井下的煤和岩层块段称为防水安全煤柱。

防水安全煤柱的适用情况:1)各种大型地表水体下采煤。

2)各类地表水体和第四纪、第三纪松散含水层下开采急倾斜煤层。

3)厚度大、富水性强、补给充足的第四纪、第三纪松散含水层下开采缓倾斜或倾斜煤层。

4)水体与基岩间无隔水层或隔水层极薄条件下开采缓倾斜或倾斜煤层。

5)含水丰富、补给充足的基岩含水层特别是岩溶水体下采煤。

6)在水库、水渠、水源和池塘等生产和生活要求保护的水体下采煤。

7)矿井排水能力有限或矿井涌水量增加会恶化工作面作业环境的条件下采煤。

23.什么是地表移动持续时间?(p28)在充分采动或者接近充分采动情况下,下沉值最大的地表点从移动开始到移动稳定所持续的时间。

24.铁路下采煤井下开采时主要技术措施?(p70)铁路下采煤的技术措施主要有两类:开采措施和维修措施。

其开采措施是减小地表的移动变形和下沉速度就;维修措施是消除开采对铁路线路的影响,保证铁路的安全运行。

1)开彩措施:①采用充填开采、柱式开采减小地表移动变形。

②选取合理的开采方法和顶板管理方法防止地表突然下沉。

③合理的布置工作面,尽量不使线路与工作面斜交。

④使线路位于地表移动盆地的有利位置,减小线路的移动变形维修工程量。

⑤控制工作面的推进速度,减小地表下沉速度,以便及时维修。

2)主要的维修措施:①加宽、加高路基,保证路基的稳定性。

②用起道和顺坡的方法消除地表下沉对线路的影响。

③用拔道和改道的方法消除横向水平移动对线路的影响。

④用串道的方法消除纵向水平移动对线路的影响,调整轨缝。

25.什么是开采上限?26.影响覆岩破坏高度的主要因素是什么?(p9)覆岩(顶板)岩性,煤层倾角,采厚及煤层分层次数,采煤方法,采空区处理方法和开采条件等。

27.描述地表移动和变形的指标有哪些?(p12)指标有:下沉,倾斜,曲率,水平移动,水平变形等。

28.什么是主要影响半径?(p45)地表主要移动和变形值均发生在X=-r至+r的范围之内,称r为主要影响半径。

29.地表移动和破坏的形式有哪些?(p10)1)地表移动盆地 2)裂缝和台阶 3)塌陷坑 4)岩石岩层面的滑移4)岩石的下滑 5)地表的隆起等30.什么是承压水导升(高)带?(p124)指的是含水层的承压水岩隔水底板的裂隙或断裂破碎带上升的高度(即含水层顶面到承压水导升上限之间的部分)31.什么是碎胀系数?是指破碎后岩石的体积和原岩石体积的比值。

32.非充分、充分、超充分采动情况下地表移动盆地的下沉、倾斜、曲率、水平移动和变形的变形曲线如何绘制?边界角、移动角以及最大下沉角如何确定? (p34)地表移动盆地的三个区域:1)间区域:下沉值达到最大,其他移动和变形值近似等于0,无明显裂缝。

2)内边缘区域:产生压缩变形,不出现裂缝、凹形。

3)外边缘区域:拉伸变形、凸形、裂缝。

三个特征点:边界点(下沉10mm的点);拐点(内外边缘的分界点);最大下沉点等。

①边界角:地表移动盆地主断面上盆地边界点至采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角。

②移动角;地表移动盆地主断面上三个临界变形值在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。

③最大下沉角:在倾斜主断面上,地表最大下沉点和采空区点的连线与沿煤层下山方向水平线所成的锐角。

33.倾斜煤层充分采动时,地表移动盆地有何特征?(该题与第12题为同一题)34.概率积分法的原理?(p32)概率积分法是因其所用的移动和变形预计公式含有概率积分函数而得名的。

原理:根据介质理论把开采引起的地表移动看作随机事件,用概率积分表示微小单元开采引起地表移动和变形的预计公式,用叠加原理计算出整个开采引起的地表移动和变形。

35.描述岩层和地表移动常用的指标?他们之间的关系、并说明最大值发生的位置?(p34)常用指标:下沉,倾斜,曲率,水平移动,水平变形。

其:倾斜是下沉的一阶导数,当x=0时地表倾斜值最大。

曲率是下沉的二阶导数,是倾斜的一阶倒数水平变形是水平移动的一阶倒数(最大值发生位置:下沉曲线最大值位于采区央的正上方;倾斜曲线最大值发生在拐点处;曲率曲线最大位置位于边界点与拐点间和采区央上方;水平移动曲线最大值位于拐点;水平变形曲线两个拉伸最大值位于边界点至拐点及采区央正上方)36.维护宽度如何确定?(p55)维护宽度是根据建筑物的保护等级划定的。

建筑物保护等级ⅠⅡⅢⅥ维护宽度/m 20 15 10 537.煤层充分采动时,地表移动盆地有何特征?(p15,16,17)1)水平煤层充分采动时①移动盆地位于采空区正上方,移动盆地关于采空区对称。

②平地部分为与采空区央正上方。

③移动盆地内外边缘的拐点位于采空区边界的正上方或偏向采空区。

2)倾斜煤层充分采动时①移动盆地与采空区不对称,在倾斜方向上整个盆地偏向采空区下山方向。

②最大下沉点偏向于下边界方向。

③移动盆地与采空区的相对位置,在走向方向上对称于心线,在倾斜方向上不对称,倾角越大不对称变化越明显。

38.底板突水类型?(p126)1)按突水与断层关系:断层突水,非断层突水2)按突水量大小:特大型突水,大型突水,小型突水3)按水源、突水水源:地表水体突水,冲击层突水,薄层灰岩水突水,厚层灰岩突水,砂岩含水层突水。

39.什么是塌陷坑?形成的条件是什么?(p11)塌陷坑是指地表岩、土等在采动影响下向下陷落,并在地面上形成塌陷洞的一种地质现象。

条件:开采急倾斜煤层或某种特殊的地质采矿条件下易产生。

40.急倾斜煤层开采的方法?长壁采煤法,柔性掩护支架采煤法,伪斜柔性掩护支架采煤法,水平分层采煤法,倒台阶采煤法,水平分层放顶煤,巷道放顶煤采煤法,薄煤层放顶煤采煤法,综合机械采煤法,整体顶梁组合悬移液压支架开采。