安徽霍邱矿区地表塌陷普查分析与对策
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矿 山地 质灾 害 日趋严 重 。近 ２ ａ 来 霍 邱地 区因 为采 矿 活动 已经发 生 了多起地 表 塌 陷事 故 ， 如２ ０ １ ２年 ５ 月 在金 Ｈ盛矿 业矿 区 内就发 生 了 １起地 面塌 陷 ， 造 成 了 ４人 死亡 ， ４人受 伤的严 重事 故 ； ２ ０ １ １ 年 周油 坊
拉 强度极 限时 ， 顶板 首先发 生 断裂破 碎并相 继 冒落 ， 上覆岩 层相 继 向下 弯 曲 、 移动 、 掉落 ， 进 而 发 生 断裂
和离层 ， 当采 空 区扩大 到某一 程度 时 ， 在地 表就 会形
成塌 陷盆地 （ 如 图 １所示 ） 。
１ 霍邱地 区工程水 文地质情况
２ 霍 邱 地 区地 表 塌 陷 分 析 与对 策
地表 塌 陷一般 伴 随地 表 移 动形 成 盆地 的同 时 ，
也产 生下 沉 、 水 平 位移 、 地 表 开 裂 等一 系 列 现象 ， 这
些 变形对 地表 的建筑 物 、 公路 、 铁路、 井 下巷 道 、 地 下
水 及边坡 产 生 不 同程 度 、 不 同性 质 的影 响 和破 坏 。
属 中等及 中等偏 复杂 类型 。 霍邱 铁 矿 毗邻 淮 河 ， 位 于 区域侵 蚀 基 准面 和 地
下水 位 以下 ， 第 四系厚 ５ ８— ２ ３ １ ｍ， 地 表 覆 盖层 矿 区 北部 较厚 ， 多砂 性土 ， 含孔 隙承压 水 ； 南 部吴集 、 重 新 集段 为泥 灰岩 ， 含 岩溶 承压 水 ， 整 个 矿 区含 水 丰 富 ， 矿 区水文 地质 条件 复杂 。
引起 地表 塌 陷的主要 原 因有 ： 地 下采 空 区塌 陷 、 地 下
疏 干排水 。 ２ ． １ 地 下采 空区塌 陷引起 的地 表塌 陷
２ ． １ ． １ 地下 采空 区塌 陷的形成 机理
矿区 Ｎ 一 ２ Ｒ采 场 空 区 出现 塌 陷 并 影 响 到 地 表 ， 导 致
１ 措 施 井 破 坏 不 能使 用 ； ２ ０ １ ２年 Ｎ 一 ２ Ｐ采 场 又 出现 塌 陷并造 成地 表及井 下人 员伤 亡 的事 故 。 为 了减 少 矿 区地 表 的 破坏 ， 对 霍 邱矿 区采 矿活 动 的现状 进 行 了调 查分 析 ， 提 出相应 的 防范措施 ， 将 采 矿活 动引起 的地 质灾 害和生 态环境 治理 控制 在环 境 能够 承载 的范 围 内 ， 实 现矿 区社会 、 经济 、 生 态 环
关键 词 地表塌 陷 现状普 查 采 空区 深厚 比 地 下水抽排
安徽 霍邱 地 区蕴 藏 着 丰 富 的铁 矿 等矿 产 资 源 ， 周边 有 １ ０个 大一 中型矿床 ， 截止 ２ ０ ０ ２年底 ， 累计 查 明资源储 量数 十亿 吨 Ｊ 。近年 来 ， 随着 一些 矿 山基 建 工程 的深入 以及 矿 产 资 源开 发 程 度 的不 断 提 高 ，
将采 空 区距 地 表 的影 响 用深 厚 比来 表 示 ， 其 地
张 撑校
孙 永茂 ： 安徽 霍邱 矿 区地表 塌 陷普查 分析 与对 策
２ ． １ ． ４ 预 防对 策
２ ０ １ ４年 ３月第 ３期
表塌 陷深 度 与采 空 区的深厚 比关 系 ’ 如 图 ２所示 。
为最 大 限度 地 减 少采 空 区产 生 的灾 害 ， 必须 坚
张撑校 （ １ ９ ６ ８ 一） ， 男， 工程师 ， ７ ２ ３ ０ ０ ０陕西省汉 中市 。
９ ８
图 １ 采 空 区 引起 地 表 塌 陷示 意
２ ． １ ． ２ 影 响地表 塌 陷的主 要因素
矿 山地 表 塌 陷是 一个 复 杂 的过 程 ， 是 多 因素 综 合作 用 的结果 ， 其 中主 要 的影 响 因素有 采 空 区厚 度 与埋 深 、 覆 岩岩性 和 时间 因素等 。
摘
பைடு நூலகம்
要 近几年安徽霍邱地 区发生了多起地表塌陷事故 ， 通过对该地 区矿 山开采现状的普查，
发现 引起 地表塌 陷的主要 因素是 地 下采 空区未及 时 充填和地 下水 的大量抽 排 所致 。通过 对各 个矿
山的 实际调研 和塌 陷机理 的分析 ， 建议 矿 山应该 有序 的 充填 采 空 区， 特 别 是 深厚 比 小 于 １ ０的 浅地 表 下的 采 空区 ， 对地 下水 应该采 用堵排 相 结合 的方法 处理 ， 为霍邱 地 区地 表塌 陷控制提 供 参考 。
Ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｎｏ ． ５３ ９ Ｍａ ｒ ｃ ｈ． ２ ０１ ４
现
代
矿
业
ＭＯＤＥＲＮ ＭＩ ＮＩ ＮＧ
总第５ ３ ９期 ２ ０ １ ４ 年 ３月 第 ３期
安徽 霍邱 矿 区地 表塌 陷普 查分 析 与对 策
张撑 校 孙 永 茂
（ １ ． 陕西邦 ￣４ Ｌｘ － 有限公 司； ２ ． 安徽 马钢 张庄矿 业有 限责任 公 司）
持“ 预 防为 主 、 治理为辅” 的 原则 ， 做 好 矿 体 开 采 设
强
计 与施 工建 设 。为此 ， 需从 以下 ３个 方 面 做好 地 面
境 协调 发展 。
在地 下 矿 体或 废 岩进 行 首 次 开采 之前 ， 围岩 处 于应 力平 衡状 态 ， 在 矿体或 废岩 开挖 之后 ， 采 空 区顶 部 覆岩及 因采 空形 成 的矿柱 边 帮 均 形成 自由面 ， 原 应 力 的平 衡 状 态 遭 到破 坏 Ｊ ， 围岩 应 力 重新 分 布 ， 当顶板覆 岩 内部所 形成 的拉 张应 力超 过该 围岩 的抗
霍 邱铁 矿 的地 表 覆 盖 层 厚 度 达 ４ ５～ ４ ０ ２ １ １ １ ， 矿
体埋 藏 较 深， 绝 大 部 分 铁 矿 资 源 分 布 在 一５ ０～
一
６ ０ ０ ｍ。 区内 主要 矿 床 的 矿 体 多 属 急 倾 斜 型 ； 矿
区基 岩节理 、 裂 隙发育 ， 以北 东 、 北 西 向为主 ， 部分 矿 体 顶底 板较 破碎 ， 稳 定 性 较 差 。矿 区工 程 地 质 条件
拉 强度极 限时 ， 顶板 首先发 生 断裂破 碎并相 继 冒落 ， 上覆岩 层相 继 向下 弯 曲 、 移动 、 掉落 ， 进 而 发 生 断裂
和离层 ， 当采 空 区扩大 到某一 程度 时 ， 在地 表就 会形
成塌 陷盆地 （ 如 图 １所示 ） 。
１ 霍邱地 区工程水 文地质情况
２ 霍 邱 地 区地 表 塌 陷 分 析 与对 策
地表 塌 陷一般 伴 随地 表 移 动形 成 盆地 的同 时 ，
也产 生下 沉 、 水 平 位移 、 地 表 开 裂 等一 系 列 现象 ， 这
些 变形对 地表 的建筑 物 、 公路 、 铁路、 井 下巷 道 、 地 下
水 及边坡 产 生 不 同程 度 、 不 同性 质 的影 响 和破 坏 。
属 中等及 中等偏 复杂 类型 。 霍邱 铁 矿 毗邻 淮 河 ， 位 于 区域侵 蚀 基 准面 和 地
下水 位 以下 ， 第 四系厚 ５ ８— ２ ３ １ ｍ， 地 表 覆 盖层 矿 区 北部 较厚 ， 多砂 性土 ， 含孔 隙承压 水 ； 南 部吴集 、 重 新 集段 为泥 灰岩 ， 含 岩溶 承压 水 ， 整 个 矿 区含 水 丰 富 ， 矿 区水文 地质 条件 复杂 。
引起 地表 塌 陷的主要 原 因有 ： 地 下采 空 区塌 陷 、 地 下
疏 干排水 。 ２ ． １ 地 下采 空区塌 陷引起 的地 表塌 陷
２ ． １ ． １ 地下 采空 区塌 陷的形成 机理
矿区 Ｎ 一 ２ Ｒ采 场 空 区 出现 塌 陷 并 影 响 到 地 表 ， 导 致
１ 措 施 井 破 坏 不 能使 用 ； ２ ０ １ ２年 Ｎ 一 ２ Ｐ采 场 又 出现 塌 陷并造 成地 表及井 下人 员伤 亡 的事 故 。 为 了减 少 矿 区地 表 的 破坏 ， 对 霍 邱矿 区采 矿活 动 的现状 进 行 了调 查分 析 ， 提 出相应 的 防范措施 ， 将 采 矿活 动引起 的地 质灾 害和生 态环境 治理 控制 在环 境 能够 承载 的范 围 内 ， 实 现矿 区社会 、 经济 、 生 态 环
关键 词 地表塌 陷 现状普 查 采 空区 深厚 比 地 下水抽排
安徽 霍邱 地 区蕴 藏 着 丰 富 的铁 矿 等矿 产 资 源 ， 周边 有 １ ０个 大一 中型矿床 ， 截止 ２ ０ ０ ２年底 ， 累计 查 明资源储 量数 十亿 吨 Ｊ 。近年 来 ， 随着 一些 矿 山基 建 工程 的深入 以及 矿 产 资 源开 发 程 度 的不 断 提 高 ，
将采 空 区距 地 表 的影 响 用深 厚 比来 表 示 ， 其 地
张 撑校
孙 永茂 ： 安徽 霍邱 矿 区地表 塌 陷普查 分析 与对 策
２ ． １ ． ４ 预 防对 策
２ ０ １ ４年 ３月第 ３期
表塌 陷深 度 与采 空 区的深厚 比关 系 ’ 如 图 ２所示 。
为最 大 限度 地 减 少采 空 区产 生 的灾 害 ， 必须 坚
张撑校 （ １ ９ ６ ８ 一） ， 男， 工程师 ， ７ ２ ３ ０ ０ ０陕西省汉 中市 。
９ ８
图 １ 采 空 区 引起 地 表 塌 陷示 意
２ ． １ ． ２ 影 响地表 塌 陷的主 要因素
矿 山地 表 塌 陷是 一个 复 杂 的过 程 ， 是 多 因素 综 合作 用 的结果 ， 其 中主 要 的影 响 因素有 采 空 区厚 度 与埋 深 、 覆 岩岩性 和 时间 因素等 。
摘
பைடு நூலகம்
要 近几年安徽霍邱地 区发生了多起地表塌陷事故 ， 通过对该地 区矿 山开采现状的普查，
发现 引起 地表塌 陷的主要 因素是 地 下采 空区未及 时 充填和地 下水 的大量抽 排 所致 。通过 对各 个矿
山的 实际调研 和塌 陷机理 的分析 ， 建议 矿 山应该 有序 的 充填 采 空 区， 特 别 是 深厚 比 小 于 １ ０的 浅地 表 下的 采 空区 ， 对地 下水 应该采 用堵排 相 结合 的方法 处理 ， 为霍邱 地 区地 表塌 陷控制提 供 参考 。
Ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｎｏ ． ５３ ９ Ｍａ ｒ ｃ ｈ． ２ ０１ ４
现
代
矿
业
ＭＯＤＥＲＮ ＭＩ ＮＩ ＮＧ
总第５ ３ ９期 ２ ０ １ ４ 年 ３月 第 ３期
安徽 霍邱 矿 区地 表塌 陷普 查分 析 与对 策
张撑 校 孙 永 茂
（ １ ． 陕西邦 ￣４ Ｌｘ － 有限公 司； ２ ． 安徽 马钢 张庄矿 业有 限责任 公 司）
持“ 预 防为 主 、 治理为辅” 的 原则 ， 做 好 矿 体 开 采 设
强
计 与施 工建 设 。为此 ， 需从 以下 ３个 方 面 做好 地 面
境 协调 发展 。
在地 下 矿 体或 废 岩进 行 首 次 开采 之前 ， 围岩 处 于应 力平 衡状 态 ， 在 矿体或 废岩 开挖 之后 ， 采 空 区顶 部 覆岩及 因采 空形 成 的矿柱 边 帮 均 形成 自由面 ， 原 应 力 的平 衡 状 态 遭 到破 坏 Ｊ ， 围岩 应 力 重新 分 布 ， 当顶板覆 岩 内部所 形成 的拉 张应 力超 过该 围岩 的抗
霍 邱铁 矿 的地 表 覆 盖 层 厚 度 达 ４ ５～ ４ ０ ２ １ １ １ ， 矿
体埋 藏 较 深， 绝 大 部 分 铁 矿 资 源 分 布 在 一５ ０～
一
６ ０ ０ ｍ。 区内 主要 矿 床 的 矿 体 多 属 急 倾 斜 型 ； 矿
区基 岩节理 、 裂 隙发育 ， 以北 东 、 北 西 向为主 ， 部分 矿 体 顶底 板较 破碎 ， 稳 定 性 较 差 。矿 区工 程 地 质 条件