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煤矿开采学备课笔记 第二十三章 三下一上采煤第4页 黑龙江科技学院 煤矿开采学备课笔记 第22次课 授课时间 2005年5月13日 章节及主要内容 第二十三章 “三下一上”采煤 22.1 岩层与地表移动特征 23.2 地表移动与变形的预计 重点内容移动盆地的主断面及其特征 难点内容地表移动和变形的5种类型和规律 参考资料采煤学 教学手段讲述、多媒体 扩展内容 观念更新 教学后记突出重点,次要省略 (承接上次课,讲矿井延伸实例,平岗和东海暗皮带井方向灵活性) 第二十三章 “三下一上”采煤 (目的破坏程度、留煤柱) 三下一上建筑物下、铁路下、河流下、承压水体上。 22.1 岩层与地表移动特征 一.岩层移动特征 H/M25~50及以上时,稳定后形成三带。 三带冒落带 裂缝带或导水裂缝带 弯曲带或整体移动带 一直到地表 图231 二.地表移动特征 (一)地表移动及移动盆地。 图232,边界、下降10mm。 (二)移动盆地的形成过程及种类 种类 非充分采动 碗状 充分采动 盆状超充分采动 过程图233、讲解上述。 主断面、过最大下沉点,走向、倾向 (三)移动盆地的主断面及其特征 按图234讲充分和近充分时边界角(10mm)、煤柱方向、上山方向(下山)、松散层移动角φ。 移动角(i3mm/m,k0.0002/m,ε2mm/m的点)取3点中最外边一个。 裂缝角 按图235讲,充分和超充分条件下,盆地中心或盆底边缘、采空区侧上、下山、充分采动角。 按图236讲,下山方向移动,地表最大下沉点,采空区中点,下山侧、最大下沉角θ。 三.地表移动和变形的类型和规律 (一). 下沉(w).mm 水平移动(v).mm 类型 倾斜(i) mm/m iΔw/Δx或dw/dx(A.B) 水平变形(ε).mm/m εΔv/Δx或dv/dx(A.B) 图238 曲率(k) 0.001/ m kΔi/Δx或 di/dxd2w/dx2 (A.B.C) 曲率半径R1/k (二).规律(稳定后的)下沉向下为正,倾斜左正、右负,移动左正、右负。 图239是回采结束(比如一个回采面)且下沉稳定以后的曲线图。 曲率凸正、凹负, 变形拉正、压负。 曲率和水平变形为零值所对应的下沉曲线上的E和E′是拐点,偏向采空区一侧。 (三).采动过程中地表移动和变形的发展规律 1.轨迹 图2310 参照图233。 2.地表下沉的基本规律 图233 。解讲 3.水平(或倾斜)移动发展规律 图2311。 A.B.C.D非充分移动、E充分、F超充分。 O′5和O′6对应图239中的O1和O2。 图239中,O1和O2点之间各点都经历过负向移动和正向移动负倾斜到变平的过程,O1和O2点之间各点,起点和终点连线都铅垂的,这行轨迹都是曲线,如图2310中的c点。 4.曲率(水平变形)发展规律 A.B.C不充分、D充分、E超充分。 左盆边正曲率由小到大到稳定值,参见图239,负曲率(kB)由碗底最大到左盆边次大(kc)再缩小到稳定值。 (四).地表下沉速度 图2313 Φ最大下沉速度滞后角。 地表各点移动小大小 开始阶段,从下沉值达到10mm时开始到下沉速度50mm/月 地表移动三个阶段 活跃阶段,50mm/月 衰退阶段,从50mm/月到连续6个月累计下沉值30mm 四.地质和采矿条件的影响(自学) 23.2 地表移动与变形的预计 一.最大下沉和水平移动 充分采动 Wcmq.m.cosα,Vcm0.3Wcm 超充分采动 非充分采动 Wcmq.m.cosα, q下沉系数.查表 二.典型曲线法 按图介绍 图2315. Φ3改成Ψ3,充分采动情况下,10等分、11个下沉点、10个倾斜点、9个曲率点.倾斜值乘系数B水平移动 曲率B水平变形 B10~12 三.概率积分法、自学 缺点算出的拐点在稳定边界上方,实际拐点向采空区偏入0.3г,误差较大。 本次课讲完以后,应树立如下观念1.盆底曾受过采动影响 2.尽量少碰,尤其是煤层群 3.安全深度概念 4.违序开采,在安全深度以下。
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