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【摘要】铁路下采煤包括在线路、桥梁、隧道、车站下的采煤问题。在铁路下采煤必须保证铁路运输的安全。如果地表急剧下沉、开裂、坍陷,则会使路基出现明坑、滑坡等,危机行车安全。在铁路下采煤,必须从开采方面要保证不出现地表突然下沉,使开采引起的地表移动和变形是连续、平缓而且是逐渐发展的;还必须及时维修和调整线路,以消除开采引起的变形。
【关键词】铁路采煤技术;研究
1.开采前的准备工作
根据本矿区地表移动的实测资料,预计线路的地表移动和变形,制定开采措施和绸路维护措施;编制地下开采设计;组织地面维修力量,成立专门养护工区,专门负责养护工作;准备维修材料。尤其是道碴、枕木等一定要备齐备足;全面整修线路,加宽路基,加固受到开采影响的桥梁、涵洞;建立地面观测站,对地表移动进行观测,为铁路维修提供资料。
2.开采时的技术措施
2.1防止地表突然下沉
(1)用冒落法进行试采浅部煤层时,应根据铁路不同的保护等级,符合部颁“建筑物、水体、铁路及主要井巷煤拄时留设与压煤开采规程”规定的采深采厚比的要求。
(2)在缓斜和倾斜厚煤层浅部开采时,应尽量采用倾斜分层采煤方法,并且适当减小第一、二层的开采厚度,区段间尽量不留煤柱、采空区不留残余煤柱、木垛等。
(3)开采急斜煤层应采用水平分层或分段开采方法,并且尽量减少一次回采的阶段高度。不得采用工作面沿倾斜推进的采煤方法,严禁使用非正规的落垛式采煤法,亦不宜采用倒台阶式采煤法,防止采区上方煤柱抽冒。
(4)煤层顶板坚硬不易冒落时,应采取人工强制防顶的措施,防止大面积突然冒落,引起地表突然下沉。
(5)对浅部老采空区、废巷、老榈和岩溶等应调查清楚,采前应采取疏、排、充填等措施进行处理。
(6)合理布置工作面。一般应使工作面推进方向与路线方向一致,避免可能在路基上出现裂缝的布置方式。
2.2减小地表下沉值
减小地表下沉值可以有效地减小地表变形,从而减少地面线路的维护工作量。利用研石充填、水沙充填、局部充填采空区或条带开采等方法都能有效地减小地表下沉值,但减少下沉值的开采措施一般成本较高,工艺复杂或降低煤炭采出率,因此只有在综合比较其技术经济效果后采用。另外对采深与采厚之比小于“规程”规定的缓斜及倾斜煤层,可采用充填法或条带法开采。
2.3减小变形值
在铁路下采煤时,应尽量将采空区布置在线路正下方,使线路位于移动盆地的主断面上,避免线路处于移动盆地的边缘,并使工作面的推进方向与线路平行,这时线路的横向移动量大为减少。
3.开采过程中线路维修和调整
(1)铁路下采煤观测资料表明,在不出现突然下沉的条件下,线路路基是随着地表下沉而下沉,线路上部建筑紧接着路基下沉,路基的水平移动也是随着地表移动而移动的。下沉和移动速度开始时很小,随着工作面推进速度逐渐增大到最大值,然后随工作面远离,速度逐渐减小直到基本稳定。
经测试,路基在铅垂方向下沉过程中呈整体下沉,不产生拉抽变形,路基的承载能力不会遭到有害影响。路基在水平方向上产生移动,必然对路基产生拉伸与压缩变形,但由于路基在很长的时间内变化量很小,又加上列车动载荷的不断作用,使路基在采动过程中始终具有足够的强度。
路基的下沉改变了线路的纵断面;路基的横向水平移动改造了线路的平面位置,往往需要加高和加宽路基来加以调整。
地表的倾斜变形和拉伸变形对路基稳定性影响不可忽视,特别是对于高路堤、陡坡路堤、深路辈等原来稳定性较差的路堤和路壁,当地表产生的倾斜变形方向与滑坡方向相同时,将使其稳定性降低,需采取维护措施,如穷实边坡、砌护坡、加宽路基、消除路辈上不稳定部分等,并且要验算采动后路基的稳定性。
(2)线路的维修:
在开采过程中,应及时进行线路的维修工作,不断消除由开采引起的线路变形,以保证列车的安全运行。线路维修方法主要有:
1)起道。当线路下沉累计到一定的数值后,为将线路恢复到原纵断面标高时,需将轨面进行起道,以消除坡度变化及钢轨高低变化。
2)拔道。由于受采动影响,线路产生横向移动,及时将线路的钢轨和枕木一起拔到原来的平面位置,成为拔道。拔道有时可以和起道同时进行。线路横向移动量较大时,需要预选将路基加宽。要注意填满道碴并捣实,以增强线路横向移动阻力。
3)窜轨。对线路纵向水平变形的部位,要及时窜轨,调整轨缝。窜轨可预先进行,在预计的地表拉伸区段,可将轨缝调整到最小限度,在预计的压缩区内,将轨缝调整到最大限度,以防止涨轨、上翘或拉短连接零件等事故发生。
4)开采结束,地表移动稳定后,必须对线路进行能够一次全面整修,以提高线路质量,保证行车安全。 [科]
【关键词】铁路采煤技术;研究
1.开采前的准备工作
根据本矿区地表移动的实测资料,预计线路的地表移动和变形,制定开采措施和绸路维护措施;编制地下开采设计;组织地面维修力量,成立专门养护工区,专门负责养护工作;准备维修材料。尤其是道碴、枕木等一定要备齐备足;全面整修线路,加宽路基,加固受到开采影响的桥梁、涵洞;建立地面观测站,对地表移动进行观测,为铁路维修提供资料。
2.开采时的技术措施
2.1防止地表突然下沉
(1)用冒落法进行试采浅部煤层时,应根据铁路不同的保护等级,符合部颁“建筑物、水体、铁路及主要井巷煤拄时留设与压煤开采规程”规定的采深采厚比的要求。
(2)在缓斜和倾斜厚煤层浅部开采时,应尽量采用倾斜分层采煤方法,并且适当减小第一、二层的开采厚度,区段间尽量不留煤柱、采空区不留残余煤柱、木垛等。
(3)开采急斜煤层应采用水平分层或分段开采方法,并且尽量减少一次回采的阶段高度。不得采用工作面沿倾斜推进的采煤方法,严禁使用非正规的落垛式采煤法,亦不宜采用倒台阶式采煤法,防止采区上方煤柱抽冒。
(4)煤层顶板坚硬不易冒落时,应采取人工强制防顶的措施,防止大面积突然冒落,引起地表突然下沉。
(5)对浅部老采空区、废巷、老榈和岩溶等应调查清楚,采前应采取疏、排、充填等措施进行处理。
(6)合理布置工作面。一般应使工作面推进方向与路线方向一致,避免可能在路基上出现裂缝的布置方式。
2.2减小地表下沉值
减小地表下沉值可以有效地减小地表变形,从而减少地面线路的维护工作量。利用研石充填、水沙充填、局部充填采空区或条带开采等方法都能有效地减小地表下沉值,但减少下沉值的开采措施一般成本较高,工艺复杂或降低煤炭采出率,因此只有在综合比较其技术经济效果后采用。另外对采深与采厚之比小于“规程”规定的缓斜及倾斜煤层,可采用充填法或条带法开采。
2.3减小变形值
在铁路下采煤时,应尽量将采空区布置在线路正下方,使线路位于移动盆地的主断面上,避免线路处于移动盆地的边缘,并使工作面的推进方向与线路平行,这时线路的横向移动量大为减少。
3.开采过程中线路维修和调整
(1)铁路下采煤观测资料表明,在不出现突然下沉的条件下,线路路基是随着地表下沉而下沉,线路上部建筑紧接着路基下沉,路基的水平移动也是随着地表移动而移动的。下沉和移动速度开始时很小,随着工作面推进速度逐渐增大到最大值,然后随工作面远离,速度逐渐减小直到基本稳定。
经测试,路基在铅垂方向下沉过程中呈整体下沉,不产生拉抽变形,路基的承载能力不会遭到有害影响。路基在水平方向上产生移动,必然对路基产生拉伸与压缩变形,但由于路基在很长的时间内变化量很小,又加上列车动载荷的不断作用,使路基在采动过程中始终具有足够的强度。
路基的下沉改变了线路的纵断面;路基的横向水平移动改造了线路的平面位置,往往需要加高和加宽路基来加以调整。
地表的倾斜变形和拉伸变形对路基稳定性影响不可忽视,特别是对于高路堤、陡坡路堤、深路辈等原来稳定性较差的路堤和路壁,当地表产生的倾斜变形方向与滑坡方向相同时,将使其稳定性降低,需采取维护措施,如穷实边坡、砌护坡、加宽路基、消除路辈上不稳定部分等,并且要验算采动后路基的稳定性。
(2)线路的维修:
在开采过程中,应及时进行线路的维修工作,不断消除由开采引起的线路变形,以保证列车的安全运行。线路维修方法主要有:
1)起道。当线路下沉累计到一定的数值后,为将线路恢复到原纵断面标高时,需将轨面进行起道,以消除坡度变化及钢轨高低变化。
2)拔道。由于受采动影响,线路产生横向移动,及时将线路的钢轨和枕木一起拔到原来的平面位置,成为拔道。拔道有时可以和起道同时进行。线路横向移动量较大时,需要预选将路基加宽。要注意填满道碴并捣实,以增强线路横向移动阻力。
3)窜轨。对线路纵向水平变形的部位,要及时窜轨,调整轨缝。窜轨可预先进行,在预计的地表拉伸区段,可将轨缝调整到最小限度,在预计的压缩区内,将轨缝调整到最大限度,以防止涨轨、上翘或拉短连接零件等事故发生。
4)开采结束,地表移动稳定后,必须对线路进行能够一次全面整修,以提高线路质量,保证行车安全。 [科]