山西省古交市煤矿采空塌陷防治探讨

山西省古交市煤矿采空塌陷防治探讨
段鹏
【摘要】在收集资料的基础上,对古交市采空塌陷现状及其形成原因进行了分析,并提出了相应的防治措施,该项成果为政府有效开展防灾减灾工作提供科学依据.【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2017(043)028
【总页数】2页(P77-78)
【关键词】古交市;采空塌陷;防治措施
【作者】段鹏
【作者单位】山西省地质环境监测中心,山西太原 030024
【正文语种】中文
【中图分类】P694
古交市位于太原西北部，蕴藏着丰富的矿产资源，如煤、铁、石英、锰、石膏、硫磺、石灰石等，其中以煤炭为主，累计探明储量98.3亿t，是我国目前最大的主焦煤生产基地。

现已形成以煤炭、焦化、钢铁、建材为支柱产业的工业体系。

长期的煤炭开采导致大面积采空区出现，由此引发的地面塌陷或地裂缝随处可见，造成重大人员伤亡和财产损失，随着煤矿资源的进一步开采，由此导致的采空塌陷将成为古交市未来很大的安全隐患。

古交煤田位于市区中部，面积为380 km2，含煤约13层，总厚约120 m，其中5号煤以上属山西组，其下属太原组，煤层厚度因地段不同略有差异(见表1)。

古交煤炭开采历史悠久，最早可追溯到唐宋时期，全市煤矿曾发展到140余座，
分布于全市13个乡镇。

目前古交市共有煤矿7座，分别是山西焦煤西山煤电(集团)有限责任公司下辖的马兰矿、屯兰矿、镇城底矿、东曲矿、西曲矿，煤气化公
司的嘉乐泉矿、炉峪口矿，总面积为326 km2，占古交市井田总面积的87%。

年开采总量约2 500万t。

采深150 m～300 m，深厚比20～70，回采率约为81%，开拓方式有斜井、竖井式，采煤方法为长壁式。

煤矿采空塌陷主要发生在大型煤矿采空区上方。

在形态上，地形平坦时塌陷呈坑状，山区的塌陷表现为阶梯状，如古交嘉乐泉镇南村塌陷。

大矿塌陷形状一般为椭圆形，沿采空工作面展布，一般塌陷深1 m～3 m，长轴200 m～500 m，短轴长50 m～100 m。

地形平坦时，塌陷呈坑状。

在山区，塌陷呈阶梯状，位移达0.5 m～2 m。

位于大矿采空区上方的塌陷成群分布，据调查，仅七大煤矿开采煤层产生塌陷的面积已达26.3 km2。

据统计，古交市目前约有采空塌陷20处，主要分布于
中部的嘉乐泉镇、梭峪乡、镇城底镇、东曲办、西曲办、屯兰办、马兰镇、桃园办等地。

煤炭开采结束后，上覆岩石在承载力小于其单向抗压强度时发生冒顶并波及地表，形成面积大于采空区的塌陷坑。

煤矿采空塌陷时间滞后于煤矿采空时间[1]，塌陷
发生时，地面土地及其上的建筑物等将受到损害，其后地表变形缓慢，直至稳定。

沿开采工作面进展方向，塌陷、裂缝随时发生，除塌陷中部已基本稳定外，塌陷外围及新近开采工作面上方仍处在不稳定状态。

地面塌陷产生的危害往往较大，对房屋、机井、蓄水池等设施以及农田、林地、果地等造成损毁，对居民生命安全构成严重威胁。

如常安乡睦联坡公路由于采矿产生塌陷，致使约400 m公路路基被毁，并造成重大交通事故。

据统计，古交市因采空塌陷造成的经济损失高达2.2亿元，预计今后几年这一损失将达到10亿元以上[2]。

1)对公路两侧塌陷坑进行回填，夯实，并进行浅层加固，对周围的裂缝采用尾矿石
回填、灌注浆加固，以确保交通畅通。

对耕地内的地面塌陷进行人工回填，将土地整平并恢复种植；对裂缝进行填埋，防止因地表水灌入使裂缝扩大。

在塌陷区采取土地复垦和生物措施(如农田防护林网建设等)相结合的方式，达到水土流失得到治理和改善的目的。

因灾情程度不同分别采取房屋维修、拆除、避让搬迁等相应措施。

地面塌陷影响范围内，隐患未消除之前，要加强监测并设置警示牌或警戒线。

2)重大建设工程(如引黄工程)的选址应尽量避开矿区，特别是采空区。

3)加强各类矿产的开采管理，坚决取缔各种私挖乱采、破坏严重的矿井，严格控制各矿区开采范围，严禁越层越界开采。

采矿过程中必须留设必要的保护煤柱。

采空型地面塌陷对影响范围内地表水，地下水及上方建筑物、农作物等都可能造成严重影响。

因此，加强对采空地面塌陷的形成机理的研究，并结合实际给予相应的有效治理措施，具有非常重要的现实意义。

【相关文献】
[1] 刘帆,宋玉,韩军锋.煤矿采空区地面塌陷与地裂缝的环境治理[J].西部探矿工程,2011(12):125-126.
[2] 段俊杰.古交市采煤地质灾害特征分析[J].科技情报开发与经济,2011,21(15):186-188.。