南屯煤矿公路桥下采煤方案研究.pdf

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1、煤矿现代化2011年第1期总第100期霸疙燥矿公路珠粟壤赛珥究徐建国(南屯煤矿，山东邹城273515)摘要邹济公路跨矿区铁路桥压占了南屯煤矿大量3下煤层资源。为了保障公路桥的安全运行，同时实现尽量多地采出煤炭资源，本文针对公路桥下南屯煤矿73下21工作面开采方案进行研究，对比分析了工作面全采、刀把形和凹字型布置三种采煤方案对桥梁的采动影响预测研究。结果表明，采用凹字型工作面采煤方案既可保证公路桥免受采动影响，又可最大限度的开采煤炭资源。关键词公路桥；建筑物下采煤；开采方案；方案设计；概率积分法中图分类号：TD325文献标志

2、码：A文章编号：1009—0797(2011)01—0128—02新邹济公路为济宁至邹城的一条快速通道，起点1所示。为济宁太白东路与济宁东环平交口处，终点为邹城西环与矿建路平交口处，路线全长24．7km；线路自西向东穿过南屯矿区。公路按一级标准进行设计，路面宽14×2m，路基宽33．5m，桥梁载荷按标准公路一I级。邹济公路在南屯煤矿七采区上方跨越南北走向的矿区专用铁路线，需要架设公路桥梁，将压占73下21工作面煤炭资源。由于新邹济公路属于高等级公路，公路桥对移动变形比较敏感，采动影响下安全运性风图1公路桥和7321工作面的

3、相对位置关系险交大。因此有必要开展73下2l工作面开采方案设273下21工作面开采方案设计研究计研究，避免采动影响公路桥的正常运行。2．1开采方案设计1工程概况简介根据73下21工作面的地质采矿条件，初步设计1．173下21工作面地质采矿条件简介了以下三种开采方案：73下21工作面位于南屯煤矿七采区北部。工作(1)方案一：设计73下21工作面全部开采；面设计走向长约1970m，倾向宽约225m。该区域第四(2)方案二：刀把形设计。设计73下21工作面从系平均厚度11lm，其下为侏罗系砂岩层和石炭二叠东向西推进，开切眼处工作

4、面宽为100m，当工作面推系含煤地层。过铁路线约350m时，工作面宽由100m变为原设计计划开采的73下21工作面煤层平均厚度的225m，直至推进到停采线。3．40m，煤层赋存稳定，计划采用综采工艺一次采全(3)方案三：凹字形设计。设计73下21工作面从高。东向西推进，开切眼处工作面宽为原设计225m，推进73下21工作面上方地表平均标高44m；煤层底58m后，工作面采宽由225m变为lOOm，当工作面推板标高为⋯375m550m，平均一460m；煤层倾角平均过铁路线约350m时，工作面宽由100m变为原设计为6。。225

5、m，直至推进到停采线。1．2邹济公路跨铁路桥和73下2l工作面相对位置2．2开采方案影响预测研究关系2．2．1开采沉陷预测模型和参数新邹济公路按一级标准进行设计，路面宽14×目前兖州矿区普遍采用概率积分法进行地表移2m，路基宽33．5m，桥梁载荷按标准公路一I级。按公动变形预计，并且应用效果较好，因此本次地表移动路规划设计和南屯煤矿井上下对照图，新邹济公路自变形预计仍采用概率积分法模型。根据概率积分法的西向东穿过南屯矿区，矿区内路线长约8400m。在七基本原理，概率积分法预计所需要的几个预计参数采区上方，新邹济公路跨越南北

6、走向的矿区专用铁路为：下沉系数q、主要影响角正切tgB、水平移动系数线，需要架设公路桥，压占了73下21工作面的煤炭b、最大下沉角0和拐点偏距s等。资源。公路桥与地下工作面的具体相对位置关系见图依据2000年兖矿集团公司和中国矿业大学合作山东省技术创新项目(201030808033)共同完成的“兖州矿区地表移动变形规律综合分析与·128·煤矿现代化2011年第1期茎研究”课题研究成果、本矿和邻近矿区的观测站实测影响。资料，综合采区的覆岩特性、采矿方法、重复采动性等2．3开采方案确定地质采矿条件，确定7321工作面开采预计概

7、率积分根据各方案的预测结果可以看，按照方案一对参数：73下21工作面进行全采后，将对新建桥梁产生一定下沉系数0．78；的采动影响，主要表现为桥梁一定程度的下沉、倾斜水平移动系数0．30；和微裂缝；而方案二、和方案三开采后对铁路桥基本主要影响角正切2．10；不产生采动影响。本着桥梁避免采动的原则，因此推主要影响传播角87。；荐方案二和方案三为73下21工作面的开采方案。但拐点偏移距0．075H。方案二可采出煤162．4万t，方案三可采出164．3万2．2．2各开采方案的沉陷预测及对公路桥的影响研t，又本着高效采煤的原则因此推

8、荐方案三为73下21究工作面开采设计方案。根据选定的预计参数，沿公路桥的横向和纵向，3结论和建议采用概率积分法预测了73下21工作面三种设计方案开采后对新邹济公路跨矿区专用铁路线桥梁的影本文从工程背景出发，在分析研究了工作面地质响。采矿条件、井上下对照图以及新邹济公路设计的基础由于篇幅有限，仅列出三种方