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山东科技大学
硕士研究生学位论文开题报告
及论文工作计划
论 文 题 目 建筑物下多煤层条带开采技术研究
研究生姓名 XX
导师姓名、职称 XX
学科专业 矿业工程
研究方向 XX
入学年月 2011年9月
学院名称 XX
开题时间 2012年10月9日
2012 年 10 月 9 日
1. 立论依据
1、课题来源、选题依据和立论背景
课题为自选，以里彦煤矿建筑物下的15、16、17煤条带开采煤柱留设问题为研究背景。
条带开采是把要开采的煤层划分成比较正规的条带进行开采，采一条，留一条，利用保留的煤柱支撑上覆岩层，从而减少覆岩沉陷，控制地表的移动和变形，达到地面保护目的的部分开采方法。从条带的布置形式及开采方法上包括:水砂充填条带、矸石充填条带、冒落条带、分层冒落条带、近距煤层群条带、变采留比条带、不规则条带及古小窑老空区下条带等。尽管条带开采采出率低、资源损失严重，但由于我国矿区村庄密集，搬迁费用巨大，为解放村庄下压煤，条带开采作为一种减少地表沉降的特殊采煤法，近几年各矿区都应用条带开采进行了建筑物下采煤实践。条带开采源于房柱式开采，我国自抚顺胜利矿1967年利用充填条带法进行市区下采煤以来，先后在抚顺、阜新、蛟河、峰峰、鹤壁、平顶山、徐州等矿区进行了多个条带开采的试验与实践，创造了巨大的社会和经济效益，取得了一些有益成果。条带开采的研究涉及岩石力学（包括岩石及煤的强度，煤柱应力的变化及煤柱的稳定等）和开采沉陷学（包括条带开采的沉陷机理、地表移动与变形的计算、开采方案的设计等）两大领域。对条带开采的研究主要分3个方面:现场试验与观测、模型试验和数值计算分析研究（包括力学的理论计算），模型试验以相似材料试验为主，条带开采的大部分研究成果基于模型试验结果和数值分析结果。国内外对单一煤层条带开采进行了大量研究，取得了丰硕的成果，但对多煤层条带开采的相关研究较少。
煤炭在我国一次能源消耗中占70%左右，随着大量的煤炭资源从地下采出，开采所引起的地表沉陷及其环境灾害问题日益突出。在保证地面建（构）筑物安全的前提下，最大限度地开采煤炭资源是开采沉陷学科目前面临的主要问题。我国三下压煤储量较大，仅国有煤矿村庄下压煤就达522亿t，其中，煤层群赋存的压煤量所占的比重较大，而且压煤开采研究较少。在单一煤层中，开采的煤层无需选择。可是，在煤层群压煤开采条带设计时，往往会因建筑物保护等级的限制，只能从多层煤中采出一层或几层。建筑物下采煤的关键问题之一是控制岩层及地表沉陷，岩层与地表沉陷控制也是矿山开采沉陷学的主要研究方向之一。尽管条带开采采出率偏低，资源损失率较大，但由于它能够有效地控制采场上覆岩层和地表移动，有利于保护地面建（构）筑物，有利于安全生产，而且一般不需要增加或较少增加生产成本，在现有的技术水平和经济环境下，条带开采还是我国解决村庄下、重要建筑物下及不宜搬迁建筑（构）物下等压煤开采的有效技术途径。因此，研究探索新的理论和方法（如非线性科学）用于解决条带开采中的上述问题，对更好地利用条带开采技术解放三下压煤，提高煤炭资源回收率、预防或减轻采动损害、保护地表建（构）筑物和矿区生态环境具有重要的理论和实际意义。
二、文献综述
1、国内外研究现状、发展动态
煤炭工业是我国的基础产业，其健康、稳定、持续地发展是关系到国家能源安全的
重大问题，也是我国国民经济健康发展的基础。我国煤炭资源十分丰富，但随着部分老
矿井可采煤量的枯竭，开采建（构）筑物下压煤已是势在必行。近几十年来，随着大量煤炭资源的采出，因开采而导致的环境问题日益突出，破坏了矿区生态环境和人类赖以生存的地表建（构）筑物和设施。条带开采法是一种部分开采方法，能减少地表沉陷，有利于保护地面建（构）筑物和设施，是“绿色开采技术”体系中的重要措施之一，目前已成为建（构）筑物下等压煤开采的有效技术途径。目前开采建（构）筑物下压煤的常用方法有充填开采和条带开采等方法。由于充填开采法的费用较高，应用不广泛;条带开采法则因其对围岩扰动轻、地表移动变小的特点而得以广泛应用。
国内外许多煤炭科技工作者对条带开采技