再生式檢波器

[拼音]:shuiti xia caimei

[英文]:coal mining under water body

礦區常見的水體有地面水(江河湖海、水庫、坑塘、水稻田、洪水和地面下沉盆地積水等)和地下水(鬆散砂層水、砂岩水、石灰岩溶洞暗河水和採空區積水等)兩大類。水體下采煤是指對水體不進行處理,直接在其下方開採,而又避免水砂竄入井巷或增加礦井湧水量,以免惡化勞動條件,嚴重時將造成安全事故,是三下采煤的一種。早在一百多年前,英、日、加、澳等國家即已進行海下采煤。後來,蘇、波、聯邦德國等國家也進行了河流及流砂層下采礦。1949年以來,中國比較廣泛地在各種型別的水體下開採煤礦,中國煤炭科學家也對此做了系統研究。目前,不僅在淮河、太子河、小汶河及蒲河等較大的河流下采煤,而且能在厚和巨厚鬆散富含水砂層、砂礫層及砂岩、石灰岩岩溶含水層、地面水庫和地面下沉盆地積水下采煤。也可在水下采非煤礦藏,如湖南錫礦山在飛水巖河床下已安全開採多年。

保安煤柱

水體下采煤的基本要求是防止水砂竄入井巷。必須在水體底面與開採上限之間保留相應高度的保安煤柱。中國將保安煤柱分為防水、防砂和“煤皮”三種。防水煤柱的最小高度,應等於或大於導水裂縫帶高度(簡稱裂高)加一定厚度的保護層;防砂煤柱的最小高度,應等於或大於冒落帶高度加一定厚度的保護層;“煤皮”煤柱的最小高度,等於或大於冒落帶高度(圖1)。

在江河湖海、水庫等地面大型水體下采煤,必須保留防水煤柱;在鬆散砂層水體下采煤,如富水性強,補給條件好,應保留防水煤柱;如富水性弱,或富水性稍強,但補給條件不好,可保留防砂甚至“煤皮”煤柱;在石灰岩溶洞暗河水,採空區積水下采煤,不僅要求保留防水煤柱,有時還必須對水體採取預先疏幹或降低水位等措施。

地層的巖性和結構特徵

這是水體下能否安全開採的重要因素。頁岩、泥岩、泥質砂岩、泥質灰巖,特別是粘土和砂質粘土等隔水層是進行水體下采煤的良好條件。隔水性和抗裂性較差的厚層狀岩層,不利於水體下采煤;薄層狀組合岩層,或薄、厚岩層互動沉積的岩層,如隔水層總厚度達50%以上,且處於導水裂縫帶頂部及以上位置,則隔水性抗裂性好,有利於水體下采煤。

覆巖分佈規律

掌握採煤引起的覆巖冒落帶(見長壁工作面地壓)和導水裂縫帶的分佈規律,可合理確定保安煤柱。導水裂縫帶是指受採動影響前後透水性有所增加的部分覆巖。中國研究表明,開採緩傾斜、傾斜厚煤層或分小階段開採急傾斜煤層時,在煤層堅硬、中硬和軟弱的條件下,冒落帶和導水裂縫帶高度,分別與累計採高和累計回採階段垂高近似地呈分式函式關係(圖2),即隨著採高或回採階段垂高的增加,冒落帶和導水裂縫帶高度增大的幅度愈來愈小,緩傾斜煤層冒落帶和導水裂縫帶的分佈形態見圖1。

開採措施

採用充填及條帶或房柱開採法(見柱式採煤法),可有效地減小採礦引起的冒落帶和導水裂縫帶高度。用長壁垮落法開採時,應採取以下技術措施:

(1)開採緩傾斜及傾斜煤層,採用分層間歇開採法,即上、下分層的開採應有一定的間歇時間。如採用防砂和“煤皮”煤柱,應減少第一、二分層的採厚,以降低其冒落帶和導水裂縫帶高度。

(2)開採急傾斜煤層,應採用走向長度較大、階段垂高較小的分階段間歇開採法。

水體下采煤發生潰水、潰砂或淹井事故的主要原因有:

(1)保安煤柱尺寸太小,以致回採掘進邊界接近到水體;

(2)開採方法不當,引起覆巖破壞高度偏大;

(3)地質資料不清,或在採掘中遇到不利的地質構造破壞和風化破碎岩層。