[科普中國]-三下開采

三下開采是指對位于地表水體，建筑物和鐵路(公路)下的礦床的開采，世界各國有很多金屬礦床埋藏在“三下”，在開采這類礦床時。要根據(jù)礦床的賦存條件，采取相應(yīng)的回采工藝技術(shù)。使地下回采工作對地面建筑物、鐵(公)路干線的變形控制在允許范圍以內(nèi)，同時防止地表水涌入井下造成水患，中國、美國、前蘇聯(lián)、加拿大、波蘭、日本等國的地下礦山都先后用各種類型的充填采礦法成功地在河床下、地表建筑物下開采了礦床、采出了大量的礦產(chǎn)資源。

簡介三下開采是指對位于地表水體，建筑物和鐵路(公路)下的礦床的開采，世界各國有很多金屬礦床埋藏在“三下”，在開采這類礦床時。要根據(jù)礦床的賦存條件，采取相應(yīng)的回采工藝技術(shù)。使地下回采工作對地面建筑物、鐵(公)路干線的變形控制在允許范圍以內(nèi)，同時防止地表水涌入井下造成水患，中國、美國、前蘇聯(lián)、加拿大、波蘭、日本等國的地下礦山都先后用各種類型的充填采礦法成功地在河床下、地表建筑物下開采了礦床、采出了大量的礦產(chǎn)資源1。

地表水體下礦床的開采實現(xiàn)水體下礦床的安全開采，要留隔水礦柱，確保水體不受破壞，留隔水礦柱，首先要確定最小安全開采深度，在水體和回采的最高水平之間留下一定厚度的隔水礦柱。在回采過程中使此隔水礦杜小遭破壞，防止水滲入井下，隔水礦柱的厚度取決于水體類型、水量大小、以及礦體的巖性、結(jié)構(gòu)、透水性能等因素，隔水礦柱的最小厚度應(yīng)等于礦體導(dǎo)水裂隙帶的最大高度加上一定厚度的保護(hù)層2。

建筑物或鐵路下礦床的開采建筑物或鐵路下礦床的開采原則是：除使用適應(yīng)地表變形的特殊建筑結(jié)構(gòu)代替抗變形小的建筑結(jié)構(gòu)，采用新的加固措施維護(hù)舊有建筑物外。主要是選擇合理的采礦方法，減少升采引起的地表變形，根據(jù)巖層移動規(guī)律，地表不均勻下沉和地表變形都集中在地表下沉盆地的邊緣區(qū)，邊緣幾地表各點變形經(jīng)受一個由動態(tài)到靜態(tài)的發(fā)展過程，并達(dá)到最大位井下會出現(xiàn)一個水久性開采邊界，地表便出現(xiàn)一個數(shù)值較大的沉降盆地邊緣變形區(qū)，此時地表下沉盆地中央?yún)^(qū)變形值很小，當(dāng)對城市、工廠、村莊、鐵路干線下賦存的礦體實行全而和連續(xù)開采時，要合理確定回采方向，使在此礦體范圍不形成任何開采邊界，建筑物總是位與下沉盆地中央?yún)^(qū)，則井下采礦對建筑物的有害影響和損害最小3。

保護(hù)地表敏感建筑物的方法為保護(hù)地表對傾斜和拉伸變形非常敏感的建筑物。如煙囪、水塔等塔式建筑物，可采用對稱背向開采方式。一般有兩種作法：一是直接在建筑物下布置兩個背向開采的工作面，建筑物始終處于下沉盆地中央的壓縮變形區(qū)內(nèi)，不承受拉伸變形，不產(chǎn)生傾斜。隨著采土區(qū)的擴展，這種壓縮變形狀態(tài)很快就過渡到無均勻下沉；二是是背向工作面布置在離建筑物中心的一定距離之外，根據(jù)煤礦的開采經(jīng)驗，這個距離為建筑物礦柱寬度的四分之一，這時建筑物所受的拉伸和壓縮變形均較小1。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)