三下采煤技術(shù)的探討和構(gòu)建

朱斌+朱水康+張偉+姚顯君+張新華

摘要：三下采煤技術(shù)在煤炭企業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程中取得了廣泛的應(yīng)用，在實際應(yīng)用中取得了良好的效益，企業(yè)要想提高整體競爭力就必須加強三下采煤技術(shù)的應(yīng)用，為提高我國整體經(jīng)濟(jì)實力打下堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：三下 ?采煤技術(shù) ?探討 ?構(gòu)建

1 三下采煤技術(shù)的現(xiàn)狀分析

三下采煤技術(shù)是指在建筑物下、鐵路下和水體下的采煤方法。據(jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示：我國各重大煤炭企業(yè)中三下采煤量逐年增長，隨著煤炭開采技術(shù)難度的增加，煤炭開采后地表塌陷問題不僅會引起嚴(yán)重的生態(tài)問題，還會給建筑物、鐵路、公路、橋梁以及管道等生活設(shè)施的正常使用帶來極大的困擾，煤炭企業(yè)因此承受較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，同時也影響國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建設(shè)。因此，強化三下采煤技術(shù)，有利于減少實際開采過程中引發(fā)的各種問題，是促進(jìn)煤炭企業(yè)發(fā)展的重要手段。三下采煤技術(shù)主要有開采沉陷和覆巖破壞理論、計算分析以及特殊開采技術(shù)等。圖1是三下采煤技術(shù)的構(gòu)成圖。

2 三下采煤技術(shù)的探討和構(gòu)建

下文以建筑物下壓煤開采技術(shù)為主要研究對象，從地表移動觀測站設(shè)計、保護(hù)煤柱的留設(shè)以及建筑物的地上保護(hù)等方面著手，對三下采煤技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和探討。

2.1 地表移動觀測站設(shè)計。①建立觀測站的主要工作。以觀測站的設(shè)計方案為依據(jù)，設(shè)計人員必須在日常施工中進(jìn)行有效的指導(dǎo);技術(shù)分析和處理觀測站實施監(jiān)測到的相關(guān)數(shù)據(jù);結(jié)合觀測站測量的數(shù)據(jù)，分析并研究相關(guān)移動規(guī)律，確定移動的各項參數(shù)值;以相關(guān)數(shù)據(jù)為分析依據(jù)，計算出邊界角、移動角和下沉參數(shù)等;確定各項參數(shù)后繪制巖層分析圖，涉及下沉曲線、傾斜曲線以及曲率曲線等。②確定觀測站的形式及位置。觀測站的形式以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為主，部分情況下可以采用剖面線狀觀測站。如果選用剖面線狀觀測站，通常會設(shè)置2條觀測線，其中一條觀測線以半走向為主，另一條觀測線以全傾向為主。走向觀測線的布置位置有嚴(yán)格控制，通常布置在工作面開切眼的一側(cè)，傾斜線布置在離開切眼較近的位置。③觀測方法。必須結(jié)合三下采煤位置的實際狀況選擇合適的測量方法，常用的測量方法有導(dǎo)線連接測量和三角高程測量法。導(dǎo)線連接測量法要求測量人員在傾斜和走向線上建立控制點，利用全球定位系統(tǒng)完成觀測站控制點的連接，接著進(jìn)行測量操作;高程測量要求綜合使用全站儀完成測量工作，全站儀上通常設(shè)有兩個測回測豎直角。

2.2 保護(hù)煤柱的留設(shè)。①垂線法留設(shè)保護(hù)煤柱。首先應(yīng)該確定受保護(hù)的范圍，在確定保護(hù)煤柱的范圍之后，再確定基巖受保護(hù)的區(qū)域，通常情況下，在計算保護(hù)區(qū)域的過程中必須明確受保護(hù)邊界與每層走向之間的夾角大小以及走向方向、上山方向和下上方向的基巖移動的夾角。②垂直剖面法。利用垂直剖面法確定保護(hù)煤柱的范圍要求明確選取的各項角值大小，這種方法使用于各種類型的建筑物保護(hù)煤柱的設(shè)計工作。

2.3 建筑物下壓煤開采技術(shù)。伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，高層建筑物數(shù)量不斷增加，建筑物下壓煤開采面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和威脅。建筑物下壓煤開采技術(shù)以開采影響的移動規(guī)律和不同開采方式下地表的實際特點為依據(jù)，結(jié)合采煤方法的設(shè)計原則，為合理控制地表下降和地表變形等問題做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。建筑物下壓煤開采技術(shù)通常可以分為控制地表沉降，進(jìn)而提高建筑物地表整體強度的方法，常用的有條帶開采、填充開采和限厚開采等;另一種是通過控制相對位置地表影響造成的地表變形，從而減少實際開采過程中保護(hù)對象所受的破壞，常見的方法有協(xié)調(diào)開采和全柱開采等。

2.4 建筑物的地上保護(hù)。無論是村莊還是城市高層建筑地上保護(hù)措施通常分為煤炭開采之前的加固和開采之后的維修以及強化建筑物抗變形等措施。加固措施的主要對象是已經(jīng)存在的建筑物，抗變形措施的主要對象是采煤區(qū)域新建的建筑物。

建筑物的加固措施主要有變形縫處理和剛拉桿加固處理等方法。其中變形縫的處理在我國建筑物地下采煤中應(yīng)用十分廣泛，主要原因是這種處理方法具有經(jīng)濟(jì)型和實用性的特征，能夠有效提升建筑物的整體性能;剛拉桿加固方法要求在建筑物樓板或者檐口等位置設(shè)置剛拉桿，在分散建筑物所承載的拉應(yīng)力的同時，還能提高建筑物下壓煤的開采效率;剛勁混凝土圈梁加固。這種方法能夠有效提升建筑物抵抗地表水平和垂直變形的能力，主要運用于較高的建筑物，墻壁圈梁主要設(shè)置在建筑物樓板或者檐口等位置;挖補償溝。這種方法主要運用于建筑物地表已經(jīng)出現(xiàn)壓縮變形問題，通過在建筑物基礎(chǔ)周圍挖設(shè)一定深度的溝槽，減少地表變形狀況，從而增加建筑物的整體強度。

3 結(jié)束語

總之，三下采煤技術(shù)在我國煤炭企業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。要想進(jìn)一步提高我國三下采煤技術(shù)的開采能力，煤炭開采人員必須在明確三下煤炭開采技術(shù)現(xiàn)狀的前提下，對該技術(shù)進(jìn)行深入的探討和分析，為提高煤炭行業(yè)的發(fā)展水平提供技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]常杰.三下采煤技術(shù)的探討與研究[J].山西煤炭，2011（10）：51-53.

[2]王宏.三下采煤技術(shù)存在的主要問題和解決策略[J].科技致富向?qū)В?013（30）：122.

[3]陳鵬，陳曉龍.淺析建筑物下采煤技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2012（12）：95.endprint

摘要：三下采煤技術(shù)在煤炭企業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程中取得了廣泛的應(yīng)用，在實際應(yīng)用中取得了良好的效益，企業(yè)要想提高整體競爭力就必須加強三下采煤技術(shù)的應(yīng)用，為提高我國整體經(jīng)濟(jì)實力打下堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：三下 ?采煤技術(shù) ?探討 ?構(gòu)建

1 三下采煤技術(shù)的現(xiàn)狀分析

三下采煤技術(shù)是指在建筑物下、鐵路下和水體下的采煤方法。據(jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示：我國各重大煤炭企業(yè)中三下采煤量逐年增長，隨著煤炭開采技術(shù)難度的增加，煤炭開采后地表塌陷問題不僅會引起嚴(yán)重的生態(tài)問題，還會給建筑物、鐵路、公路、橋梁以及管道等生活設(shè)施的正常使用帶來極大的困擾，煤炭企業(yè)因此承受較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，同時也影響國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建設(shè)。因此，強化三下采煤技術(shù)，有利于減少實際開采過程中引發(fā)的各種問題，是促進(jìn)煤炭企業(yè)發(fā)展的重要手段。三下采煤技術(shù)主要有開采沉陷和覆巖破壞理論、計算分析以及特殊開采技術(shù)等。圖1是三下采煤技術(shù)的構(gòu)成圖。

2 三下采煤技術(shù)的探討和構(gòu)建

下文以建筑物下壓煤開采技術(shù)為主要研究對象，從地表移動觀測站設(shè)計、保護(hù)煤柱的留設(shè)以及建筑物的地上保護(hù)等方面著手，對三下采煤技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和探討。

2.1 地表移動觀測站設(shè)計。①建立觀測站的主要工作。以觀測站的設(shè)計方案為依據(jù)，設(shè)計人員必須在日常施工中進(jìn)行有效的指導(dǎo);技術(shù)分析和處理觀測站實施監(jiān)測到的相關(guān)數(shù)據(jù);結(jié)合觀測站測量的數(shù)據(jù)，分析并研究相關(guān)移動規(guī)律，確定移動的各項參數(shù)值;以相關(guān)數(shù)據(jù)為分析依據(jù)，計算出邊界角、移動角和下沉參數(shù)等;確定各項參數(shù)后繪制巖層分析圖，涉及下沉曲線、傾斜曲線以及曲率曲線等。②確定觀測站的形式及位置。觀測站的形式以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為主，部分情況下可以采用剖面線狀觀測站。如果選用剖面線狀觀測站，通常會設(shè)置2條觀測線，其中一條觀測線以半走向為主，另一條觀測線以全傾向為主。走向觀測線的布置位置有嚴(yán)格控制，通常布置在工作面開切眼的一側(cè)，傾斜線布置在離開切眼較近的位置。③觀測方法。必須結(jié)合三下采煤位置的實際狀況選擇合適的測量方法，常用的測量方法有導(dǎo)線連接測量和三角高程測量法。導(dǎo)線連接測量法要求測量人員在傾斜和走向線上建立控制點，利用全球定位系統(tǒng)完成觀測站控制點的連接，接著進(jìn)行測量操作;高程測量要求綜合使用全站儀完成測量工作，全站儀上通常設(shè)有兩個測回測豎直角。

2.2 保護(hù)煤柱的留設(shè)。①垂線法留設(shè)保護(hù)煤柱。首先應(yīng)該確定受保護(hù)的范圍，在確定保護(hù)煤柱的范圍之后，再確定基巖受保護(hù)的區(qū)域，通常情況下，在計算保護(hù)區(qū)域的過程中必須明確受保護(hù)邊界與每層走向之間的夾角大小以及走向方向、上山方向和下上方向的基巖移動的夾角。②垂直剖面法。利用垂直剖面法確定保護(hù)煤柱的范圍要求明確選取的各項角值大小，這種方法使用于各種類型的建筑物保護(hù)煤柱的設(shè)計工作。

2.3 建筑物下壓煤開采技術(shù)。伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，高層建筑物數(shù)量不斷增加，建筑物下壓煤開采面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和威脅。建筑物下壓煤開采技術(shù)以開采影響的移動規(guī)律和不同開采方式下地表的實際特點為依據(jù)，結(jié)合采煤方法的設(shè)計原則，為合理控制地表下降和地表變形等問題做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。建筑物下壓煤開采技術(shù)通?？梢苑譃榭刂频乇沓两担M(jìn)而提高建筑物地表整體強度的方法，常用的有條帶開采、填充開采和限厚開采等;另一種是通過控制相對位置地表影響造成的地表變形，從而減少實際開采過程中保護(hù)對象所受的破壞，常見的方法有協(xié)調(diào)開采和全柱開采等。

2.4 建筑物的地上保護(hù)。無論是村莊還是城市高層建筑地上保護(hù)措施通常分為煤炭開采之前的加固和開采之后的維修以及強化建筑物抗變形等措施。加固措施的主要對象是已經(jīng)存在的建筑物，抗變形措施的主要對象是采煤區(qū)域新建的建筑物。

建筑物的加固措施主要有變形縫處理和剛拉桿加固處理等方法。其中變形縫的處理在我國建筑物地下采煤中應(yīng)用十分廣泛，主要原因是這種處理方法具有經(jīng)濟(jì)型和實用性的特征，能夠有效提升建筑物的整體性能;剛拉桿加固方法要求在建筑物樓板或者檐口等位置設(shè)置剛拉桿，在分散建筑物所承載的拉應(yīng)力的同時，還能提高建筑物下壓煤的開采效率;剛勁混凝土圈梁加固。這種方法能夠有效提升建筑物抵抗地表水平和垂直變形的能力，主要運用于較高的建筑物，墻壁圈梁主要設(shè)置在建筑物樓板或者檐口等位置;挖補償溝。這種方法主要運用于建筑物地表已經(jīng)出現(xiàn)壓縮變形問題，通過在建筑物基礎(chǔ)周圍挖設(shè)一定深度的溝槽，減少地表變形狀況，從而增加建筑物的整體強度。

3 結(jié)束語

總之，三下采煤技術(shù)在我國煤炭企業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。要想進(jìn)一步提高我國三下采煤技術(shù)的開采能力，煤炭開采人員必須在明確三下煤炭開采技術(shù)現(xiàn)狀的前提下，對該技術(shù)進(jìn)行深入的探討和分析，為提高煤炭行業(yè)的發(fā)展水平提供技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]常杰.三下采煤技術(shù)的探討與研究[J].山西煤炭，2011（10）：51-53.

[2]王宏.三下采煤技術(shù)存在的主要問題和解決策略[J].科技致富向?qū)В?013（30）：122.

[3]陳鵬，陳曉龍.淺析建筑物下采煤技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2012（12）：95.endprint

摘要：三下采煤技術(shù)在煤炭企業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程中取得了廣泛的應(yīng)用，在實際應(yīng)用中取得了良好的效益，企業(yè)要想提高整體競爭力就必須加強三下采煤技術(shù)的應(yīng)用，為提高我國整體經(jīng)濟(jì)實力打下堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：三下 ?采煤技術(shù) ?探討 ?構(gòu)建

1 三下采煤技術(shù)的現(xiàn)狀分析

三下采煤技術(shù)是指在建筑物下、鐵路下和水體下的采煤方法。據(jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示：我國各重大煤炭企業(yè)中三下采煤量逐年增長，隨著煤炭開采技術(shù)難度的增加，煤炭開采后地表塌陷問題不僅會引起嚴(yán)重的生態(tài)問題，還會給建筑物、鐵路、公路、橋梁以及管道等生活設(shè)施的正常使用帶來極大的困擾，煤炭企業(yè)因此承受較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，同時也影響國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建設(shè)。因此，強化三下采煤技術(shù)，有利于減少實際開采過程中引發(fā)的各種問題，是促進(jìn)煤炭企業(yè)發(fā)展的重要手段。三下采煤技術(shù)主要有開采沉陷和覆巖破壞理論、計算分析以及特殊開采技術(shù)等。圖1是三下采煤技術(shù)的構(gòu)成圖。

2 三下采煤技術(shù)的探討和構(gòu)建

下文以建筑物下壓煤開采技術(shù)為主要研究對象，從地表移動觀測站設(shè)計、保護(hù)煤柱的留設(shè)以及建筑物的地上保護(hù)等方面著手，對三下采煤技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和探討。

2.1 地表移動觀測站設(shè)計。①建立觀測站的主要工作。以觀測站的設(shè)計方案為依據(jù)，設(shè)計人員必須在日常施工中進(jìn)行有效的指導(dǎo);技術(shù)分析和處理觀測站實施監(jiān)測到的相關(guān)數(shù)據(jù);結(jié)合觀測站測量的數(shù)據(jù)，分析并研究相關(guān)移動規(guī)律，確定移動的各項參數(shù)值;以相關(guān)數(shù)據(jù)為分析依據(jù)，計算出邊界角、移動角和下沉參數(shù)等;確定各項參數(shù)后繪制巖層分析圖，涉及下沉曲線、傾斜曲線以及曲率曲線等。②確定觀測站的形式及位置。觀測站的形式以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為主，部分情況下可以采用剖面線狀觀測站。如果選用剖面線狀觀測站，通常會設(shè)置2條觀測線，其中一條觀測線以半走向為主，另一條觀測線以全傾向為主。走向觀測線的布置位置有嚴(yán)格控制，通常布置在工作面開切眼的一側(cè)，傾斜線布置在離開切眼較近的位置。③觀測方法。必須結(jié)合三下采煤位置的實際狀況選擇合適的測量方法，常用的測量方法有導(dǎo)線連接測量和三角高程測量法。導(dǎo)線連接測量法要求測量人員在傾斜和走向線上建立控制點，利用全球定位系統(tǒng)完成觀測站控制點的連接，接著進(jìn)行測量操作;高程測量要求綜合使用全站儀完成測量工作，全站儀上通常設(shè)有兩個測回測豎直角。

2.2 保護(hù)煤柱的留設(shè)。①垂線法留設(shè)保護(hù)煤柱。首先應(yīng)該確定受保護(hù)的范圍，在確定保護(hù)煤柱的范圍之后，再確定基巖受保護(hù)的區(qū)域，通常情況下，在計算保護(hù)區(qū)域的過程中必須明確受保護(hù)邊界與每層走向之間的夾角大小以及走向方向、上山方向和下上方向的基巖移動的夾角。②垂直剖面法。利用垂直剖面法確定保護(hù)煤柱的范圍要求明確選取的各項角值大小，這種方法使用于各種類型的建筑物保護(hù)煤柱的設(shè)計工作。

2.3 建筑物下壓煤開采技術(shù)。伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，高層建筑物數(shù)量不斷增加，建筑物下壓煤開采面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和威脅。建筑物下壓煤開采技術(shù)以開采影響的移動規(guī)律和不同開采方式下地表的實際特點為依據(jù)，結(jié)合采煤方法的設(shè)計原則，為合理控制地表下降和地表變形等問題做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。建筑物下壓煤開采技術(shù)通?？梢苑譃榭刂频乇沓两担M(jìn)而提高建筑物地表整體強度的方法，常用的有條帶開采、填充開采和限厚開采等;另一種是通過控制相對位置地表影響造成的地表變形，從而減少實際開采過程中保護(hù)對象所受的破壞，常見的方法有協(xié)調(diào)開采和全柱開采等。

2.4 建筑物的地上保護(hù)。無論是村莊還是城市高層建筑地上保護(hù)措施通常分為煤炭開采之前的加固和開采之后的維修以及強化建筑物抗變形等措施。加固措施的主要對象是已經(jīng)存在的建筑物，抗變形措施的主要對象是采煤區(qū)域新建的建筑物。

建筑物的加固措施主要有變形縫處理和剛拉桿加固處理等方法。其中變形縫的處理在我國建筑物地下采煤中應(yīng)用十分廣泛，主要原因是這種處理方法具有經(jīng)濟(jì)型和實用性的特征，能夠有效提升建筑物的整體性能;剛拉桿加固方法要求在建筑物樓板或者檐口等位置設(shè)置剛拉桿，在分散建筑物所承載的拉應(yīng)力的同時，還能提高建筑物下壓煤的開采效率;剛勁混凝土圈梁加固。這種方法能夠有效提升建筑物抵抗地表水平和垂直變形的能力，主要運用于較高的建筑物，墻壁圈梁主要設(shè)置在建筑物樓板或者檐口等位置;挖補償溝。這種方法主要運用于建筑物地表已經(jīng)出現(xiàn)壓縮變形問題，通過在建筑物基礎(chǔ)周圍挖設(shè)一定深度的溝槽，減少地表變形狀況，從而增加建筑物的整體強度。

3 結(jié)束語

總之，三下采煤技術(shù)在我國煤炭企業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。要想進(jìn)一步提高我國三下采煤技術(shù)的開采能力，煤炭開采人員必須在明確三下煤炭開采技術(shù)現(xiàn)狀的前提下，對該技術(shù)進(jìn)行深入的探討和分析，為提高煤炭行業(yè)的發(fā)展水平提供技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]常杰.三下采煤技術(shù)的探討與研究[J].山西煤炭，2011（10）：51-53.

[2]王宏.三下采煤技術(shù)存在的主要問題和解決策略[J].科技致富向?qū)В?013（30）：122.

[3]陳鵬，陳曉龍.淺析建筑物下采煤技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2012（12）：95.endprint