建築物下採煤
正文
地下開採引起岩層與地表移動，在其影響範圍內建築物會受到損害或破壞。為充分采出煤炭資源又維持建築物的安全使用，必須研究建築物下允許開採的條件和採煤方法。這決定於：開採引起的地表變形值；建築物允許的地表變形值；建築物加固防護措施和井下開採措施的技術可能性以及經濟合理性；地表積水的排泄條件等。地表變形值 地表變形大小近似地與開採深度和開採厚度的比值（深厚比）成反比。當深厚比大到一定數值後，地表變形最大值可能小於地面建築物的允許變形值，此時深厚比稱安全開採係數。可由經驗確定，也可計算求得。地面建築物不一定位於地表變形最大值處。因此建築物的損壞程度決定於它所在處地表在開採過程中和最終的變形值，這須通過地表移動預計來定。但是深厚比簡明易算，常用來粗略估計建築物受損程度並作為能否允許開採的指標。
建築物一般能夠承受一定程度的地表變形而不發生明顯損壞。建築物所能允許的地表變形值，稱建築物臨界變形值。通常以地表變形值大小來判斷建築物可能破壞的程度，可根據許多建築物受采動影響的實例，將建築物破壞程度與其相應的地表變形值作對比分析，按地表變形值定出建築物不同破壞等級。由於建築物的破壞程度還與其結構類型、建築質量、建築物的長、寬、高、使用時間等因素有關，尤其與建築物長度關係較大，所以有人主張以建築物所占長度內的地表變形總量作為衡量其破壞程度的指標。
開採措施 如估計建築物可能受到中等或較重破壞，應安排開採措施或建築物加固措施。其總原則是：減小地表變形值；避免在建築物下方形成永久性的開採邊界，以免使建築物處地表出現較大的永久性變形。常用以下措施：
①充填開採 水砂充填（見充填）的效果最好，可使地表下沉係數（單位采高引起的地表下沉值）限制在0.1～0.2之內。風力充填時下沉係數為0.3～0.4，也明顯地小於垮落法開採。
②全柱開採 在建築物保護煤柱範圍內，用一個長工作面或幾個工作面組成長工作面同時推進，各工作面之間有一定超前距離。
③同時等厚開採 如礦柱範圍內有幾個煤層或幾個採區同時采一個煤層或不同煤層，應使各處開採厚度相同。使建築物均勻下沉。
④擇優開採 開採多煤層時,為取得經驗和數據,可不遵循由淺而深的開採順序，選擇對保護建築物有利的煤層先採。
⑤協調開採 在上下兩個煤層（或分層）中布置兩個工作面，保持一定間距同時推進，使地表正負變形值部分抵銷，減少對建築物的損害。
⑥選擇有利的開採方向 當建築物在平面上位於採區中央時，應使長壁工作面平行於建築物長軸方向，當建築物位於採區之外時，使長壁工作面垂直於建築物長軸方向。儘量避免使長壁工作面與建築物軸向斜交。
⑦條帶開採 將煤層劃分成條帶，采一條留一條，依靠留下的條帶煤柱支撐岩層，減少地表下沉。如採空區再用水砂充填，地表下沉係數可降為0.01～0.03。
現有建築物的加固及防護措施 ①對長度較大的房層增設變形縫,將房屋分割成長度不超過20m的能獨立地適應地表變形的獨立單體；②設定加固圈梁和鋼錨固拉桿,以加強房屋單體的剛度和強度；③挖變形補償溝,以減小地表壓縮變形對房屋的影響。新建房屋必須修建在採煤地區時，應在設計中對建築物整體或局部構件採取結構加強措施。
參考書目
煤炭科學研究院北京開採所編著：《煤礦地表移動與覆岩破壞規律及其套用》,煤炭工業出版社,北京，1981。
