煤矿地面塌陷区的防治对策_何芳

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煤矿塌陷区治理方案

煤矿塌陷区治理方案

煤矿塌陷区治理方案煤矿塌陷区治理是一项重要的环境保护工作,对于减少地质灾害风险、保护生态环境具有重要意义。

在煤矿开采过程中,地下空洞会因为煤矿开采活动而发生塌陷,这不仅会对周边环境造成破坏,还会对附近居民的生活和财产安全造成威胁。

因此,制定科学合理的煤矿塌陷区治理方案至关重要。

首先,对于已经发生塌陷的区域,需要进行地质勘察和评估,了解塌陷区域的地质构造、地层情况以及塌陷形成的原因。

根据勘察评估结果,制定相应的治理方案。

在治理过程中,可以采用填充法、支护法、固化法等多种技术手段,对塌陷区域进行修复和加固,以恢复地表的稳定性。

其次,需要加强对煤矿开采活动的监管,避免过度开采导致地下空洞过大,进而引发塌陷。

同时,对于已经停止开采的煤矿,需要进行闭坑处理,封闭井口,填平矿井,以防止地下空洞演变成塌陷区域。

在进行闭坑处理时,需要考虑地质环境、地下水情况等因素,制定合理的闭坑方案,确保闭坑后地表稳定。

另外,加强对周边地质环境的监测和预警工作也是煤矿塌陷区治理的重要内容。

通过地质监测,可以及时发现地下空洞的变化情况,预警可能发生的塌陷风险,为采取相应的治理措施提供依据。

同时,加强对周边居民的安全教育和培训,提高他们对地质灾害的认识和防范意识,减少人员伤亡和财产损失。

最后,煤矿塌陷区治理需要政府、企业和专业机构的共同参与和协作。

政府部门要加强对煤矿开采活动的监管,建立健全相关法律法规,推动煤矿安全生产和环境保护工作。

企业要履行社会责任,加强煤矿开采过程中的安全生产和环境保护工作,减少地质灾害风险。

专业机构要加强科研力量,不断完善煤矿塌陷区治理技术,为实践工作提供技术支持和指导。

综上所述,煤矿塌陷区治理是一项复杂而重要的工作,需要多方共同参与,科学合理地制定治理方案,加强对煤矿开采活动的监管,加强地质监测和预警工作,共同致力于减少地质灾害风险,保护生态环境,确保人民生命财产安全。

浅析煤矿采空区地面塌陷的防治措施

浅析煤矿采空区地面塌陷的防治措施

浅析煤矿采空区地面塌陷的防治措施赵法锁,李明(长安大学地测学院 陕西西安 710054)摘要:地面塌陷对国民经济建设和人民生命财产造成的危害日益严重,应当提倡以防为主,防治结合的原则,本文详细介绍了煤矿采空区地面塌陷的预防、治理措施,并以陕西神府煤矿为例,治理灾害的同时,保护了生态环境,收到了良好的效果。

关键词:地面塌陷 预防措施 治理措施地面塌陷是地质灾害的一种,具有发生突然、地点隐蔽的特点。

多发育在人口相对较多、经济较发达的城镇或工矿区,对国民经济建设和人民生命财产造成的危害严重。

根据地面塌陷的形成机理我国一般将其分为岩溶塌陷、采空塌陷、黄土湿陷三种。

它们的形成除自然因素外,往往与人类的生产活动有着密切的关系[1]。

采空塌陷治理的目的,是为了减轻人为灾害,改善矿区生态环境,安全文明生产。

以往多是在塌陷区形成以后,已经造成了危害,才着手进行治理,这种“滞后”的治理行为,常常事倍功半,今后应当提倡以防为主,防治结合的原则。

在塌陷区形成之前,就采取“超前”防治措施,即在制定开采设计时就考虑预防措施,并在开采过程中认真实施,包括在采矿过程中所使用的各种“减塌技术和措施”等,如充填采矿法,条带采矿法,多煤层、多工作面协调采矿法以及井下支护和岩层加固措施等,采取这些措施能够大大减少矿区塌陷的范围、塌陷幅度,减缓塌陷的时间进程,减轻塌陷的危害程度。

1.煤矿采空区地面塌陷的预防措施[2]根据煤炭部关于“建筑物保护煤柱留设与压煤开采”第17条规定,地面塌陷区圈定也考虑该项颁布的各项技术指标,即倾斜3/i m m m =±,曲率30.210/k m -=±⨯,水平变形2/m m m ε=+。

开采矩形工作面时的地表移动和变形预计1)坐标系统的建立和变换 ①坐标系统的建立如图1所示,坐标系的建立,是在井上、下对照图1以工作面水平投影的左边界和下边界的交点作为坐标原点O '、X '、Y '轴分别平行于煤层走向和倾向,建立O X Y '''直角坐标系。

煤矿采空区地面塌陷的防治措施

煤矿采空区地面塌陷的防治措施

煤矿采空区地面塌陷的防治措施摘要:煤矿采空区地面塌陷与出现裂缝,是非常常见的病害,这种情况主要是由于煤矿开采后,对原本的稳定性造成影响。

巷道的稳定性主要通过巷壁进行支持,现在要在没有支撑的情况下,承受自重,这种情况下使得原有的平衡被打破,局部应力增强,从而容易引发地面塌陷和地面裂缝问题。

煤矿采空区面积较大时,如果围岩强度不足,无法对抗上覆岩土体的重力抵抗,这时候会出现顶板岩层拉张应力大于岩层的抗拉极限,从而会产生下沉,造成地面断裂与破碎。

煤矿采空区地面塌陷或地面裂缝,对于煤矿的安全开采造成极大的安全威胁,并且对周围环境造成不利影响,因此,对于煤矿采空区地面塌陷与裂缝的治理非常必要。

关键词:煤矿采空区;地面塌陷;防治措施1地面塌陷的形成中国煤矿塌陷多数是由于煤炭被挖出,形成空穴。

这种塌陷原因,可以分为岩溶塌陷、采空塌陷、黄土湿陷三种不同方式,它们的形成除了自然因素外,还与人类行为有着密切关系。

人类为了从地下得到煤炭,掏空地下,而采空塌陷防治和治理的目的就是减少人为灾害,使煤矿区域不能由于取走煤而发生塌陷,这样才能保证矿区的生态环境。

采空区塌陷是造成矿区环境地质灾害的直接根源,不同规模的采空塌陷地质灾害的发生原因,①由于开采煤炭后,使塌陷裂隙增大。

这主要是由于在地表延伸而形成的地下采空,出现岩层冒落,使上覆岩体中,容易形成裂隙带,在地层应力作用下,裂隙就可能向上延伸发展,随着时间的变化,在地表土体中形成地裂缝出现塌陷现象;②由于地表土体被挖空后,产生不均匀沉降现象,诱发形成裂缝,其原因主要是受采空影响,形成上覆岩层的不均匀塌陷,这种现象会使地表土体发生破坏变形,导致裂缝出现。

显然,塌陷的出现是根据其地壳形成被破坏,发生的一种不平衡过程,这一过程发生的原因,主要影响因素有:采空区暴露面积的大小、矿柱留的尺寸、采矿深度、围岩岩性、地质构造、爆破震动、大气降水和地下水等因素,这些都会导致地陷的发生。

过去,由于对地陷没有科学的认识,大多只是在塌陷区形成后,对人类的生活造成影响,才着手进行治理,这种治理办法,不仅起不到良好效果,而且还事半功倍,投入大量的人力物力,因此在以后的工作中,应在塌陷区形成之前,在生产过程中,就应采取预防措施,即在煤炭开采过程中,就应该想到地陷问题,认真实施,采用有效的减塌措施,例如,边开采边充填采矿法,也可以采用条带采矿法,或者采用多煤层、多工作面的协调采矿法,还可以采取井下支护和岩层加固措施等,以减小矿区塌陷范围、塌陷幅度,减轻塌陷的危害程度。

煤矿采空区地面塌陷的防治措施

煤矿采空区地面塌陷的防治措施

化工能源化 工 设 计 通 讯Chemical EnergyChemical Engineering Design Communications·195·第45卷第1期2019年1月近几年煤矿地面塌陷事故发生的次数慢慢增加,造成各种不可估量的损失。

在煤矿的生产中,许多的小型企业,甚至还有许多的个体户,采取了不当的开采工作,使得采空区没有得到合理的处理,塌陷事故也就频频发生,造成了人员的伤亡。

对于采空区的处理,煤矿企业需要做到及时有效,才能避免安全事故的发生。

本文将对采空区做一个简短的介绍,并且提出一些防止地面塌陷的措施。

1 煤矿采空区简介煤矿采空区形成的主要原因是在煤矿的开采过程中,要将煤矿等资源运输出去就需要进行挖通煤矿资源和矿井之间的隧道,才能将煤矿和开采中遇到的矿石运输到地面,通过开采和运输使得地面下形成了大量的采空区。

煤矿开采作业进行到一定的程度后,矿井下面会产生大量的采空区,如果还需要进行煤矿开采作业,就需要对采空区进行加固,才能安全进行作业,如果不采取措施进行加固,不对采空区进行回填,地面就会有很大的可能发生塌陷,造成很大的损失和人员伤亡。

并且塌陷的地区还会产生积水,使得煤矿的开采无法进行或者无法进行农作物的耕种。

除此之外,采空区对周边的区域也会产生很大的影响,因为其地下的结构不稳定,所以附近不能进行水利工程或者道路工程的开发。

2 采空区地面塌陷治理存在的问题2.1 对地面塌陷危害的认识不够现在许多的企业只重视煤矿生产带来的利益,忽视了其他方面的危害问题。

对采煤塌陷地区治理的认识不够,对其危害性估计不到位。

一些部门的宣传也不够到位,在宣传的过程中没有让人们树立一个可持续发展的观念,从而使得人们不能够从根本上防止采空区塌陷的产生,对采空区的管理也因此变得松懈,缺乏有效的治理,对当地的农业发展也带来了很大的影响。

甚至很多时候在治理的过程中,有的地方干部和群众认为对采空区的治理是没有必要的,甚至还将其作为发财的道路,向施工单位提出要求,索要管理费、赔偿费,还可能会造成工期被耽误,耕种时间也错过,给国家和自己都带来了损失。

煤矿塌陷区治理措施

煤矿塌陷区治理措施

煤矿塌陷区治理措施引言煤矿塌陷是由于煤矿开采过程中,地下空洞或煤层失稳导致地表发生下沉或坍塌的现象。

煤矿塌陷区对人民生命财产安全和生态环境造成严重威胁,因此采取有效的治理措施对煤矿塌陷区进行修复和维护至关重要。

本文将介绍一些常见的煤矿塌陷区治理措施。

1. 沉降区域修复1.1 基础处理在煤矿塌陷区域进行修复前,首先需要对基础进行处理。

主要包括: - 地质勘测:了解地下地质情况,确定稳定性。

- 土体加固:采用注浆、灌浆等方法加固地基。

- 加固结构物:对于受损的房屋、道路等结构进行加固,确保基础稳定。

1.2 环境修复煤矿塌陷区域常常伴随着环境破坏,因此需要进行环境修复。

主要包括: - 土壤修复:采取植物修复、堆肥施用等方式恢复土壤质量。

- 水环境修复:对于受到煤矿塌陷影响的水体进行净化和恢复。

1.3 建设规划煤矿塌陷区经过修复后,需要进行合理的规划和利用。

主要考虑以下方面: -人口迁移:将塌陷区的居民合理安置,确保他们的生活和财产安全。

- 基础设施建设:根据塌陷区域的规模和用途,合理规划并建设基础设施,如道路、管网等。

-绿化景观:在塌陷区域进行绿化工程,打造绿色景观,提升生态环境。

2. 防治措施2.1 矿山支柱矿山支柱是煤矿开采过程中支撑煤层的重要措施,对于防止煤矿塌陷具有重要作用。

主要包括: - 合理设计支柱:根据煤层厚度、倾角等参数,合理设计支柱的高度和密度。

- 及时回填支柱:煤层采完后,及时回填支柱,防止地表下沉。

2.2 加固地面建筑煤矿塌陷区域的地面建筑物常常受到破坏,因此需要进行加固措施。

主要包括:- 桩基加固:对于受损房屋的地基进行加固,采用桩基等方式增加承载能力。

- 补强结构:对于受损结构进行加固处理,如加固梁柱、墙体等。

2.3 排水处理煤矿塌陷区域常常存在排水困难的问题,需要进行排水处理。

主要包括: - 建设排水井:在塌陷区域建设排水井,加强地下水排泄。

- 设施完善:对于已有的排水系统进行改造和完善,确保排水通畅。

矿山地面沉陷区治理方案(三)

矿山地面沉陷区治理方案(三)

矿山地面沉陷区治理方案产业结构改革是指通过调整和优化产业结构,实现经济发展方式的转变,提高资源利用效率和经济增长质量。

在矿山地面沉陷区治理方案中,我们将侧重于利用产业结构改革的思路和方法,解决矿山地面沉陷带来的环境和经济问题。

一、实施背景矿山地面沉陷是指由于矿山开采导致地下空洞形成,地表因失去支撑而发生下沉的现象。

这不仅对地表建筑物和基础设施造成损害,还会引发地质灾害和环境污染。

随着我国矿业的快速发展,矿山地面沉陷问题日益突出,迫切需要采取措施进行治理。

二、工作原理产业结构改革在矿山地面沉陷区治理中的工作原理是通过调整和优化矿业产业结构,减少对地下资源的过度开采,从而减缓地面沉陷的速度和程度。

具体而言,可以通过以下几个方面进行工作:1. 调整矿业产业结构:通过减少对资源的过度开采,降低矿山地面沉陷的风险。

可以通过限制矿产资源的开采量、提高资源利用率、推动矿山企业转型升级等措施,减少矿山地面沉陷的发生。

2. 发展绿色矿山:通过引入环保技术和设备,减少矿山开采对环境的影响。

可以采用先进的矿山开采技术,减少矿山废弃物的产生,改善矿山地下水环境,降低地面沉陷的风险。

3. 推动矿业企业转型:通过引导矿业企业向高附加值、低能耗、低污染的方向发展,减少对资源的依赖,降低地面沉陷的风险。

可以通过政策支持、技术引导、市场开拓等手段,推动矿业企业向矿山环境修复、矿山旅游等新兴领域转型。

三、实施计划步骤1. 制定矿山地面沉陷治理规划:根据矿山地面沉陷的特点和影响范围,制定矿山地面沉陷治理的整体规划和目标。

2. 调整矿业产业结构:通过政策引导、市场激励等手段,推动矿业企业向绿色矿山、矿山环境修复等领域转型。

3. 推动矿业企业转型:通过政策支持、技术引导、市场开拓等手段,推动矿业企业向高附加值、低能耗、低污染的方向发展。

4. 引入环保技术和设备:通过引入先进的矿山开采技术和设备,减少矿山开采对环境的影响。

5. 加强监测和预警:建立矿山地面沉陷的监测和预警系统,及时发现和处理地面沉陷问题。

煤矿地面塌陷区的防治对策

煤矿地面塌陷区的防治对策

煤矿地面塌陷区的防治对策作者:滕浩洋来源:《环球市场》2020年第08期摘要:地面塌陷属于井工采煤中常见的一种地质灾害,具有较强的危害性,不仅制约了矿区以及周边社会经济的发展,而且还对工作人员和人民的生命安全造成了严重的威胁。

因此本文对矿井的概况进行全面的分析,并根据分析结果制定有效的防止对策以及防止建议,为推动矿资源枯竭后经济的转型奠定了良好的基础。

关键词:煤矿地面;塌陷区;防治对策;防治建议地下煤层开采后,采空区上覆岩层将产生垮落带、断裂带、弯曲带,并在地表形成一个比采空区范围大得多的下沉盆地,位于开采影响范围内的建筑物、河流、桥梁、铁路和管道等设施,都会因地表移动的变形而改变它们的最初的状态,情况严重的时候还会对矿区的土地资源和生态资源造成严重的破坏,严重影响当地人民的生活环境,阻碍了该区域经济的发展。

所以面的这种情况要积极采取有效的防止对策,解决开采工作中所引起的各种问题。

一、矿井概况(一)井田位置与交通钱家营井田位于河北省唐山市东南约15 lam处,井田地理坐标为:E118°14′12″~118°24′43″,N39°30′13″~39°38′32″,以井田工业广场为中心,至京山铁路的唐山站和古冶站直线距离分别为14.5km和16km,距唐津、唐港高速公路入口8km。

唐乐公路斜穿井田中部,与井田东侧的吕家坨矿业分公司亦有公路直通并与唐乐公路相接,交通非常方便。

(二)地形地貌、气象钱家营井田地形东北高西南低,海拔标高介于+7~+26m之间,地形坡度为1‰。

东部于新古河道两侧有高度1-3m呈北NE-SW向排列的小型沙丘。

该工作面紧邻罗各庄,地面有高压线及沟渠,钱吕公路、钱吕铁路横穿工作面,其余大部分为农田。

该区地处于我国的暖温带,南临渤海,受温带季风影响,气候属于暖温带半湿润季风型大陆性气候,冬季寒冷干燥,多偏北风,夏季炎热,多偏南风,全年温度变化较大,温度变化-14℃~43℃,平均降水量为684mm。

采场底板塌陷事故预防对策

采场底板塌陷事故预防对策

采场底板塌陷事故预防对策
1.指定职能部门对四周民采矿点常常不断地进行监测。

准时了解民采矿点的动态,负责监测的主管部门每月或每季度向矿主管领导分析报告民采矿点对本矿平安生产的影响,针对报告中提出的事故隐患,准时实行预防措施。

2.井下生产单位发觉有民采矿点滥挖的动静,要准时向矿有关领导和主管部门反映并写出书面报告,对于威逼井下采场平安的危急状况,要马上撤出人员,防止发生重大事故。

3.对常常越层越界限开采的民采矿点,矿职能部门要实行强制性措施,令其停止生产。

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矿区地面塌陷、裂缝防治措施

矿区地面塌陷、裂缝防治措施

山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司矿区地面塌陷、裂缝防治措施申南凹焦煤有限公司地测科二〇一一年一月五日山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司矿区地面塌陷、裂缝防治措施一、矿区地质灾害类型及分布矿区地质灾害主要是由于煤矿井下受采动影响失去原有的地层平衡,造成地面塌陷、裂缝、地面沉降等突发性地质灾害和缓变性地质灾害。

二、地质灾害防治措施地质灾害防治应突出“以人为本,群策群防”的指导思想和“因地制宜、以防为主、合理避让、经济合理”的原则,强调政府或主体负责、群众参与的行为方针,全面规划,突出重点防治区域。

(一)健全组织机构。

落实地质灾害防治责制,建立防灾指挥机构,统一指挥和调度地质灾害防治工作。

切实做到层层有人管,具体工作有人抓,工作有序高效。

(二)强化管理措施。

认真贯彻执行《地质灾害防治条例》(国务院令394号)、《山西省地质环境保护条例》等有关法规,并结合《山西省煤矿采空区调查评价报告》内容,制定地质环境管理措施,规范地质环境管理,使之逐步纳入经常化、规范化、法制化轨道,实现地质环境管理的良性循环。

要严格按照有关规定进行开采,对因开采造成的危房等要及时拆迁重建,对具有危险隐患的河堤等进行加固和综合治理,编制矿山地质环境保护与治理方案。

(三) 完善群策群防体系。

确定地质灾害隐患点,完善地质灾害群策群防网络体系。

指定专人负责预警预报工作,设立专门值班电话(煤矿调度室,电话:6842193),实行24小时值班。

成立专门的监测预警预报组,明确预警信号,确定避险路线和场所。

定人、定点、定时进行巡视和简易监测,并将监测数据及时逐级上报。

按照《山西省煤矿采空区调查评价报告》内容,加强对矿区范围内的重要建筑物变形情况、固定监测点高程变化、水平移动等情况的监测,发现重要敏感目标附近出现地面变形异常或险情时应及时上报。

(四)设立地质灾害警示标志。

加强对重点防治的地质灾害隐患点的警示,分别设立不同的标示;通过会议宣告、发放宣传单、张贴宣传画等形式,加强对职工的防灾教育,宣传防灾知识,增强职工的防灾意识。

综述煤矿采空区地面塌陷的防治措施

综述煤矿采空区地面塌陷的防治措施
ZHANG Ca i — g u a n g
( J i n h u a g o n g Mi n e o f D a t o n g C o a l Mi n e Gr o u p , D a t o n g 0 3 7 0 1 6 , S h a n x i , Ch i n a )
综 述 煤 矿 采 空 区地 面 塌 陷 的 防治 措 施
章 才 光
( 同煤 集团晋华 宫矿 ,山西 大 同 0 3 7 0 1 6 ) 摘 要: 随着地质灾害的的 日益显现 ,合理开发矿产 资源成为煤矿 经济可持 续发展 的一 个重要 因素 ,其 中地 面塌 陷对
国民经济建设和人民生命 财产造成的危 害 日益严重。详细介绍 了煤矿采 空区地 面塌陷的预 防措施 并提 出地 面塌陷的治理
0 引言
煤炭是人类工业发展 的能源 ,一般埋藏在地下 , 因此得到煤 主要 是靠井 下 开采 。由于 大量 的地下开 采 , 导致了地表大面积塌陷 ,尤其是大量开采煤炭 ,使 中 国煤 炭开 采塌 陷 土地 累计 已达 1 1 0 X 1 0 i n 以上 ,对 国民经济建设和人民生命财产造成严重危害。随着 中 国煤炭 业 持续 发 展 ,中国煤炭 产 量快 速 增 长 ,由于没 有科学处理煤矿塌 陷区,煤矿塌陷区面积继续增 加 , 对 环境 保 护 带来 较大 影 响 。因此 ,如 何 认识 煤 矿地 面 的塌 陷现状 ,在生产 实践 中就考虑塌 陷问题 ,预测发展 趋势 ,提 出预 防措施并 提 出有效 的治理措施 ,避免和减 少今后发生地面塌陷问题 ,即使会有发生 , 也要将其危 害降到最小 ,对保证煤矿生产 的安全 、保护矿区生态 环 境 、促进 经 济发展 都具 有 重大 意义 。
2 0 1 4年第 4期 ( 总第 1 0 3期 )

采煤塌陷区矿山地质环境现状及治理对策研究

采煤塌陷区矿山地质环境现状及治理对策研究

采煤塌陷区矿山地质环境现状及治理对策研究摘要:由于社会经济发展的需要和人们生产生活的需要,我国对煤炭资源需求量高居不下。

为了满足社会逐渐提高的煤炭需求量,我国各大煤炭开采企业的规模逐渐扩大,煤炭开采范围也逐渐扩大。

大规模的煤炭开采工作可能会影响矿山地质环境,进而导致坍塌现象的出现。

目前,煤矿开采地区的坍塌现象和各类地质灾害已经成为生态环境治理中较为普遍的问题。

因此,如何有效治理煤矿开采地区的坍塌现象和各类地质灾害已经成为各大企业重点关注的问题。

只有积极研究灾害和坍塌现象出现的原因和特点,并对其进行分析讨论,最后对相应的地理环境治理措施进行总结,才能更好地开展环境治理工作。

针对这种情况,本文根据各类基础地理文献资料进行分析和研究,并针对塌陷等地质灾害发生的原因提出相应的治理措施,为后续煤炭开采区域的地质环境治理奠定一定的基础。

关键词:采煤塌陷区;地质环境;治理煤矿资源已经成为支撑我国社会经济发展的重要能源之一,也是我国必不可少的资源。

现阶段煤炭资源的大规模开采,虽然一定程度上为我国社会经济建设和发展奠定了相应的基础,但是由于我国生态环境越发恶劣,导致环境问题日益剧增。

随着我国可持续性发展理论的提出,我国家煤炭资源开采和社会经济发展道路逐渐转化为,利用国家所提出的相关理论建设和谐有序的社会。

因此,相关煤炭开采企业一定要提高对自然资源保护工作的重视程度,为构建可持续性发展社会提供相应的支持,从而提高社会经济发展与自然资源的和谐相处状态,实现自然资源的可持续性发展。

深入分析采煤塌陷区和地质环境,可以提出相应的环境治理策略,实现社会发展与自然环境的和谐相处,这是现阶段我国治理地质环境问题的重点问题,也是难点问题[1]。

1.采煤塌陷区矿山地质环境治理工作开展的方向1.1针对无积水区域的治理工作我国部分地区的气候条件较为干燥,降雨量较少,所以导致土壤的蒸发较为快速,这种环境下的采煤区域通常较难形成积水。

这类区域的生态环境较为敏感且脆弱,因此在治理工作开展过程中,一定要遵循养护的要求,通过各项措施对当地的土壤进行改善,以便于更好地养护水源,避免当地的生态环境加以恶化。

陕西某煤矿地面塌陷预测及防治建议

陕西某煤矿地面塌陷预测及防治建议

陕西某煤矿地面塌陷预测及防治建议提要:我国是煤炭大国,煤矿开采历史悠久[1][2],煤炭资源在国民经济中占有很大的比重,然而随着近年来煤炭资源的大量开采,引起一系列的环境地质问题,对矿区及周边的地质环境和居民的生命财产造成了很严重的危害,为了避免灾难的发生,采用改进后概率积分法对陕西某矿区地面塌陷进行预测,为矿区未来规划提供科学依据。

关键字:地面塌陷概率积分法预测模型1、矿区采空区地面塌陷评价与预测采空区地面塌陷[3]涉及到煤炭、地质、环境等多个学科,问题相当的复杂,且对矿区的危害也是十分严重的,不仅污染矿区地下水,对矿区地形地貌和土地资源的破坏也是相当严重的。

目前对于采空区的预测和评价的方法很多,主要有弹塑性连续介质法、神经网络法、数值模拟法、概率积分法以及GIS[4]等方法,但是预测和评价的结果都不是很令人满意。

文章在总结前人的经验和方法上,采用改进后的概率积分法[5]对矿区的地面塌陷进行预测。

2、矿区概况矿区位于永陇矿区,麟游县页岭以北,属陇东黄土高原南部边缘地带,黄土丘陵地貌,气候属温带半湿—湿润季风气候区。

地层由老到新有:三叠系上统铜川组(T2t),侏罗系下统富县组(J1f)、侏罗系中统延安组(J2y)、直罗组(J2z)、安定组(J2a),白垩系下统宜君组(K1y)、洛河组(K1l)、华池组(K1h),第三系及第四系。

构造上位于鄂尔多斯盆地南部的渭北挠褶带,北缘麟游Ⅱ级凹陷区。

地表大面积被黄土层所覆盖,沟谷中出露的白垩系地层产状较为平缓,其深部侏罗系隐伏构造总体为一走向北东,倾向北西向的单斜构造。

3煤层大部分可采。

本文采用概率积分法对矿区地面塌陷进行预测,概率积分法能够比较全面地考虑了影响地表移动变形的各主要因素,理论严谨,对没有实测资料的矿区或矿井可以有效地计算出开采影响地表的移动变形值。

3、矿区地面塌陷预测模型图3-1地表沉陷预测模型的坐标系统式中:r为主要影响半径,,其中H0为平均采深;tgβ为主要影响角β之正切;,其中θ为最大下沉角;(xi,yi)—— i单元中心点的平面座标;(x,y)——地表任意一点的座标。

煤矿塌陷区生态治理方案

煤矿塌陷区生态治理方案

煤矿塌陷区治理方案
煤炭作为一种能源矿产,是工农业生产和社会经济发展必不可少的物质基础,是社会财富的重要源泉。

煤炭资源的开发利用在给人类带来巨大经济效益的同时,也带来了一系列环境问题:其中大面积采煤塌陷地的形成,不仅毁坏了大量土地资源,而且破坏矿区生态景观,会造成山体滑坡、水土流失等生态问题。

治理措施
①、在圈定的塌陷范围5米以外醒目的地方安设警示牌预防人牲畜通过。

②、对地面的裂隙要进行人工挖土充填,充填过程中要边填边用锤子把土压实,必要时使用铲车施工。

回填的地点要高出地平面。

③、回填的地点要有记录和标志,每半个月复查一次,发现已充填的裂缝有塌陷,及时进行补填,保持井下采掘造成的山体裂隙填土高度高出附近地面,严禁洪水渗入井下。

④、对挖土后出现的低洼地方,必须填平,不能将积水留于此处,以防积水过多渗入裂缝内。

⑤、对沟谷中的处理要看地形现场定方案,对洪水可能流入井下的地面裂缝要组织人员进行充填,但必须保证水流能正常排出,不会导入井下。

⑥、凡充填过的裂缝,每隔半月进行一次检查,排除隐患,在下雨天前两天必须进行隐患排查,保证在下雨后不会有水导入井下。

燎原煤业有限公司2012年12月11日。

煤矿采掘工作面塌陷的防范探讨

煤矿采掘工作面塌陷的防范探讨

煤矿采掘工作面塌陷的防范探讨土地与煤炭在工业和农业发展中是同样重要的有限资源,是长期制约我国经济发展的重要因素,但采煤采掘工作面会导致地面塌陷,形成采空区。

采空区塌陷的机理是比较是复杂的,本文就采空区的塌陷机理及发展因素做一探讨。

1煤矿采掘工作面塌陷的机制与对环境的影响1.1煤矿采掘工作面塌陷的机制当煤层采掘工作面采空以后,采空区上部的覆岩,及采空形成的煤柱边邦,均形成自由面。

原来的应力平衡被破坏,在上覆岩土层重力作用下,覆岩承受的压力随着采空区范围的扩大而增加,当这种压力超过煤层顶板岩石的承载力以后,顶板岩石就要破裂塌落形成冒落带。

冒落的岩块大小不一,杂乱无章地充填到采空区。

冒落的岩块突出的与上部岩层相接触,但支撑力已不足以托住上部的岩层,于是上部岩层下沉,向下弯曲,并且破裂,产生裂隙,即形成裂隙带。

裂隙带岩层上部的岩层,由于裂隙带的岩层向下弯曲,在自身重力及上覆岩层的重压下,发生整体向下弯曲,但既不破裂,也不脱落,故称为弯曲带。

在弯曲带影响下地面上造成塌陷,形成塌陷盆地、塌陷坑。

1.2煤矿采掘工作面塌陷对环境的影响①煤矿机械化开采造成地表大面积塌陷,塌陷破坏了土地资源,使塌陷区域内生态环境趋向恶化。

②耕地面积逐年减少,人地矛盾加剧。

煤矿开采造成地表下沉、塌陷,致使农田水利设施部分或完全破坏,河沟不畅,汛期水涝灾害严重,农作物减产,甚至绝收,地面诸多良田成为常年积水的坑塘。

再加上人口增长,工程建设占地等原因,加重了塌陷区失去耕地农民群众的生产、生活困难。

③人居环境影响严重。

受采煤塌陷影响,塌陷区内的群众住房开裂、歪斜,出现大面积危房,居民的人身安全受到严重威胁。

④制约地区城乡镇的发展建设,加重地矿两方的资金及人力、材料的投入。

因采煤造成地表下沉,塌陷,致使许多道路受到破坏。

城镇建设因解决工程稳固问题而不得不加大建设费用,工程建设稳固的人力、物力资源增加,加重了地方的财政负担;同时因采煤塌陷造成的道路破坏,煤矿企业每年因此需投入不小的资金。

煤矿地表塌陷治理安全技术措施(1)

煤矿地表塌陷治理安全技术措施(1)

煤矿地表塌陷治理安全技术措施(1)地表塌陷治理安全技术措施煤炭的开发为经济快速持续发展的基本保证,然而煤炭的大规模开采对矿山及其周围环境造成了严重的破坏日益突出,开采沉陷造成的矿区环境灾害主要有土地塌陷或积水,农田减产或绝产、道路塌陷、房屋变形破坏等,这都是开采引起的岩层移动,是造成矿区塌陷灾害和区域变形的根源,有效控制和减轻地面塌陷程度是解决此问题的根本之路,为此我矿为更好地保护地表、矿区的环境、农民的利益,根据自己的实际情况和条件合理应用防止和控制开采沉陷技术和土地复垦技术,矿区生态复垦技术等多学科知识,对地表塌陷进行综合治理和开发利用,特制定本安全技术措施。

一、概况:本矿井地面为山地地形,且在井田范围内,有许多自然形成的沟壑。

为保证在雨季到来时,山水能够自然流出,不致于通过地面塌陷、裂隙涌入矿井而造成水灾事故,给煤矿带来不必要的损失。

因此,采取措施来解决这一潜在重大威胁。

同时应建立相应的机制来预防和及早发现并解决这一威胁。

二、成立地表塌陷区管理小组组长:)副组长:成员:负责组织对地表塌陷、裂隙的巡查工作。

负责专项的治理工作。

负责提供相关技术、资料等。

三、治理塌陷施工安全技术措施1、成立了以矿长为组长,各副矿长及有关科队为成员的地面治理领导小组。

地表塌陷区管理小组成员每次对地表裂隙检查后,分析制定具体的处理办法并实施。

2、对开采沉陷的控制,即通过合理选择采矿方法和工艺、合理布置开采工作面、采取井下充填法、覆岩离层带空间充填等措施,来减少地表下沉,控制地表下沉速度和范围,达到保护地表和地面建、构筑物与耕地的目的。

3、根据实际情况,当塌陷区处于沟壑内,且估计在雨期时,能够对矿井产生灾害时,必须采用装载机将地面压实,将原来的地壑由装载机填埋、压实,并形成新的排水沟,确保水可以自然流出。

4、对井下的采空区的位置准确的标注在采掘工程平面图、井上下对照图上,对开采的时间、煤柱规格、浮煤、积水、顶板冒落等情况进行记录备案。

煤矿区地面塌陷预防与治理研究

煤矿区地面塌陷预防与治理研究

煤矿区地面塌陷预防与治理研究煤矿区地面塌陷是煤矿开采过程中常见的地质灾害之一,给人们的生活和财产安全带来了巨大威胁。

因此,煤矿区地面塌陷的预防与治理研究变得尤为重要。

本论文将从煤矿区地质背景分析、地面塌陷机理、预防措施和治理方法等方面,探讨煤矿区地面塌陷的预防与治理研究。

一、煤矿区地质背景分析煤矿区的地质背景是地面塌陷预防与治理工作的基础。

根据地质特征分析煤矿区的地质背景,可以为地面塌陷的预测与治理提供参考依据。

在对煤矿区地质背景进行分析时,主要包括地层结构、断裂和岩溶等地质因素的研究。

例如,煤层赋存情况和厚度的分析,可以为煤矿开采过程中的顶板管理提供依据;煤矿区存在的断裂带和岩溶地貌的状况分析,有助于预测地面塌陷的发生概率和范围。

二、地面塌陷机理地面塌陷机理是指煤矿区地面塌陷形成的原因和过程。

地面塌陷机理通常包括煤层塌陷、岩层塌陷和岩溶塌陷三种类型。

其中,煤层塌陷是指煤层开采后导致地面塌陷的过程,主要是由于采空区垮塌和压实变形所引起;岩层塌陷是指煤层上下的岩层在煤层采空区失去支撑后发生沉降和塌陷;岩溶塌陷是指由于地下水溶解岩石而形成的塌陷过程。

了解地面塌陷的机理,可以有针对性地采取预防和治理措施。

三、预防措施煤矿区地面塌陷的预防是确保煤矿开采安全的重要环节。

在预防地面塌陷时,应综合考虑煤层的工程地质特征、地下水位、压力变化和采空区的变形等因素。

为此,应采取以下预防措施:首先,选取合理的采矿方法和支护方式,减少采空区面积和塌陷体积;其次,加强对顶板的管理,及时修复和加固存在问题的煤矿井巷和设施;最后,实施地质灾害监测与预警系统,及时掌握地质灾害的发展趋势,做好预警和应急准备工作。

四、治理方法地面塌陷的治理是煤矿区地质灾害管理的重要环节,对于预防新的地面塌陷和修复已塌陷的地区具有重要意义。

治理地面塌陷的方法通常包括填充、注浆、支护和固化等工程措施。

填充是指在已塌陷地区进行土工填筑,增加地面的承载能力,同时改善地下水环境;注浆是通过注入硬化材料强化地基,提高地面的稳定性;支护是指在已塌陷地区进行加固,减少进一步塌陷的可能性;固化则是通过添加固化剂来改善地面的力学性质,增加地面的稳定性。

煤矿开采地面沉陷变形预测及防治对策

煤矿开采地面沉陷变形预测及防治对策
矿区位于吕梁山南端,主要山梁走向呈近北西向 展布,总体地势呈西高东低,中间高,南北低。区内 地形复杂,切割强烈,沟谷纵横,多呈“V”字形。海 拔最高点位于矿区南东部山梁上,标高为 1 347.50 m, 最低点位于矿区北东边界王家崖河谷,标高为 940 m, 相对高差 407.5 m,属中低山剥蚀地貌。
X=4 009 487.746 2 Y =19 529 941.138 7
晋牛煤矿位于山西省临汾市尧都区西北方向,与 小腰村直线距离约 23 km。小腰村行政区划属尧都区土 门 镇 和 枕 头 乡 管 辖 , 地 理 坐 标 为 东 经 111毅 18忆 21义 — 111毅 20忆 53义 , 北 纬 36毅 11忆 48义 — 36毅 20忆 53义 。 矿 区 面 积 15.020 8 km2,开采 2耀11 号煤层,批采标高为 779.92耀 1 229.92 m,生产规模为 9.0伊105 t/a。
1 地面沉陷现状
经现场勘查,晋牛煤矿井田范围主要存在以下几 种地质灾害:
a) 崩塌地质灾害如图 1 所示,其中并未发现滑坡 地质灾害。该崩塌周边无房屋建筑和通行道路,可能 威胁对象为经过的放牧村民。
b) 大量地面裂缝。经过观测发现,每条裂缝间隔 3耀10 m,宽 5耀50 cm,部分区域发育有地面塌陷台阶, 台阶高差约 40 cm,宽 20耀50 cm。10103 工作面的采动 对矿井工业广场至排矸场水泥路产生了破坏,水泥路 发生了明显的下沉并发育地面裂缝,裂缝宽 2耀10 cm, 如图 2 所示。由公司岩移观测工作结果可知,工作面 周边发生了大面积地面塌陷,最大沉降量约 4.17 m。
XUE Hongjie
(Linfen Jinniu Coal Mine Investment Co., Ltd., Jincheng Anthracite Mining Group of Shanxi, Linfen 041000, Shanxi, China)

矿山地面沉陷区治理方案(四)

矿山地面沉陷区治理方案(四)

矿山地面沉陷区治理方案矿山地面沉陷是指由于地下矿山开采活动导致地表下沉的现象。

随着我国矿山开采规模的不断扩大,地面沉陷问题日益突出,给人们的生产生活带来了严重的影响。

为了解决矿山地面沉陷问题,产业结构改革是一种重要的治理方案。

本文将从产业结构改革的角度,提出一个矿山地面沉陷区治理方案。

一、实施背景矿山地面沉陷是矿山开采活动的必然结果,其主要原因是矿山开采过程中矿石的抽取导致地下空洞形成,地下空洞的形成进而引发地表下沉。

矿山地面沉陷不仅会破坏地表建筑物、交通设施等基础设施,还会导致地下水位下降、地下水污染等环境问题。

因此,对矿山地面沉陷区进行治理势在必行。

二、工作原理产业结构改革是指通过调整和优化产业结构,实现经济发展方式的转变。

在矿山地面沉陷区治理中,产业结构改革可以通过以下几个方面发挥作用:1. 产业结构调整:通过减少传统煤炭等资源型产业的比重,增加高新技术产业、服务业等新兴产业的比重,降低对矿山开采的依赖程度,从根本上减少矿山开采对地面沉陷的影响。

2. 技术创新:通过引进先进的矿山开采技术和设备,提高开采效率,减少矿石的抽取量,从而减少地下空洞的形成,减轻地面沉陷的程度。

3. 地下水管理:通过合理的地下水管理措施,保持地下水位的稳定,避免地下水位下降引发的地面沉陷问题。

三、实施计划步骤1. 研究制定治理方案:根据矿山地面沉陷区的具体情况,结合产业结构调整的要求,制定详细的治理方案,包括产业结构调整的目标、技术创新的方向、地下水管理的措施等。

2. 推进产业结构调整:通过政府引导、金融支持等手段,推动传统煤炭等资源型产业向高新技术产业、服务业等新兴产业的转型,减少对矿山开采的依赖。

3. 推动技术创新:加大对矿山开采技术研发的投入,引进先进的矿山开采技术和设备,提高开采效率,减少矿石的抽取量。

4. 加强地下水管理:建立健全地下水监测系统,及时监测地下水位变化,采取合理的地下水管理措施,保持地下水位的稳定。

矿区地面塌陷成因与防治措施研究10

矿区地面塌陷成因与防治措施研究10

矿区地面塌陷成因与防治措施研究摘要:我国很多的矿区开采都是使用的井工开采的方式,这样就很容易导致地面出现一些塌陷坑,这样的地面塌陷不仅对生态环境造成了比较恶劣的影响,而且也降低了土地的利用率。

如果长期发展下去,矿区地面塌陷的面积会逐渐增加,对我国的生态环境将要造成更加严重的损害,所以我们必须正确认识到矿区地面塌陷造成的影响,进而探究出矿区地面塌陷的成因,从而进一步解决地面塌陷的问题,降低煤炭开采对环境造成的不利影响。

关键字:矿区地面塌陷;生态环境;成因;防止措施1 矿区地面塌陷的影响1.1 矿区地面塌陷的表现形式矿区的地面塌陷的形成原因有很多,但是矿区地面塌陷的表现形式主要就是三种。

第一种就是裂缝,早前有些小裂缝是不易被人们发掘的,但是裂缝一旦产生了就不会自动消息,反而随着事态的发展,裂缝的分布范围会越来越大,密度也会越来越大,可能会遍布到整个开采区。

第二种就是塌陷槽或者塌陷坑,这样的表现形式一般都是在局部发生,主要是因为地质沉降造成的,由于煤层的开发,导致地下的承载力不足,从而导致出现塌陷槽或者塌陷坑。

第三种就是塌陷盆地了,这种塌陷的面积一般比工作面都要大,因此对地面生态环境造成的影响也是最大的,沉陷的深度可能会达到3米,对周边的基础设施和建筑物都可能会造成损害。

1.2 地面塌陷对生态环境的影响首先是降低了土地的利用率。

地面塌陷之后,原地面本来可以用来耕种的,但是由于地面塌陷,造成土壤的培育能力严重下降,导致农作物失去生存环境,进而影响到矿区农民的生产生活。

其次是造成绿色植被的减少,因为地面沉陷会导致很多的地表水都会集中到塌陷槽或者塌陷坑中,这样下沉盆地就会长期处于积水状态,对盆地中的绿色植被的生长是极为不利的,因此很多植被都因为长期浸水而大幅度减少。

最后是对区域水系造成破坏,在煤层开采之前,地表水、地下水等都是分开的,但是由于过度的开采,导致矿区地面出现了塌陷,进而会导致地表水、地下水等出现联系,导致水系被污染。

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3) 河北开 滦范各庄矿煤矸 石充填复田。该矿 60 年代采煤形成塌陷坑 5~ 7m 深, 70 年代后用矸石 充填, 目前回填面积已达 35ha, 由于矸 石中含硫化 铁较高, 大部分区域发生自燃, 经灭火处理后做建筑 用地 10ha, 8 年使用未出现问题。其余经酸碱中和 与覆土后种植大豆、绿豆等农作物。
据陕西铜川矿区实测资料分析, 当采空区面积 在 2ha 时( 即 100m 长工作面推进 200m 时) 地表移动 进入活跃期, 大部分塌陷裂缝在这时产生, 徐家沟矿 地表下沉深破坏面积达 155ha, 塌陷深 0. 3~ 3m。统 计资料表明, 地面塌陷面积与井下煤层开采面积之 比平均值为 1. 2, 塌陷容积与开采体积之比平均值 为 0. 6~ 0. 7, 缓倾斜和倾斜煤层, 地表最大塌陷深 度一般为煤层开采总厚度的 70% 。
新疆乌鲁木齐六道湾煤矿 50 余年不同水平反 复采动, 出现了周期性地面塌陷, 在地面沿煤层走向 形成了一串串圆环状塌陷坑, 随着开采发展串环沟 通形成宽槽形深坑, 沿塌陷坑两侧形成的平行状地 裂缝, 随着塌陷坑向下发展, 两侧不断发生滑坡和崩 塌等地质灾害。塌陷坑深达 40~ 50m, 直径约 15m。 塌陷槽形成陡壁, 落差达 20m。地裂缝宽约 0. 3~ 0. 5m。目前六道湾煤矿区已形成宽约 1km, 长约 3km
3 塌陷区综合复垦方法
地面塌陷的治理方法因塌陷区所处地区的地势 地貌、水文气象、塌陷对土地的破坏程度不同其复垦 治理方法有所不同, 要因地制宜。对于山地和丘陵 地带, 只要将局部的塌陷漏斗或塌陷坑、裂缝进行充 填并加以平整, 即可恢复原来的地形地貌。对于平 原地区, 若潜水位较低, 地区降雨较少, 塌陷区不会 常年积水, 复垦时只需回填和铺垫表土, 即可进行种 植或作它用。若潜水位较高, 或降雨较多, 塌陷区会 常年积水, 复垦时需排除积水, 或整治水面及周围环 境, 用于养殖及游览。 3. 1 煤矸石粉煤灰充填法
表 1 不同覆岩移动角

覆岩 类型
覆岩性质
单向抗压强
度PMPa
D
大部分以中 生代 地层硬 砂岩、
移动角Pb
C
B
坚硬 硬石灰岩为 主, 其 它为砂 质页 > 60
75~ 80 75~ 80 D- ( 0. 7~ 0. 8)A
岩、页岩、辉绿岩 大部分 以中 生 代地 层 中 硬砂
中硬 岩、石灰 岩、砂质 页岩为 主, 其 30~ 60
A ) 缓斜煤层; B ) 急倾斜煤层; 1) 塌陷区; 2 ) 裂缝区; 3 ) 移动区; 4 ) 采空区; 5 ) 采空区水平投影面; 6 ) 移动边界线
图 1 井工采煤地表下沉塌陷示意图
煤层上覆岩层的物理力学性质对地表下沉的影 响甚大。在煤层倾角相同的条件下, 移动角随岩石 强度的增大而增大, 一般情况下, 基岩的移动角值为 50b~ 90b, 表土的移动角为 45b~ 55b, 可见覆岩越坚 硬, 地表下沉范围越大。按覆岩性质区分的移动角 数值如表 1 所示。利用以上数据以及所研究矿井实 际的相关资料用正规作图法, 即可对相应煤层采动 后地面塌陷范围做出预测。
的塌陷区, 即 3km2 的大片塌陷区。目前仅作为乌鲁 木齐市工业 建筑 垃圾填 埋场 所, 近 几年 来每 年以 600 万 m3 土 方量 回填塌 陷坑, 现已充 填塌陷 坑约 80% , 长有蒿草, 在这/ 虚充填0的表面又出现了新的 塌陷坑和地裂缝。开采的塌陷区严重制约了城市建 设的发展, 影响了城市道路、通讯、供水等基础设施 建设, 加大了城市建设难度。随着时间推移, 六道湾 这一嵌入市区东边中部的塌陷区造成的/ 瓶颈0影响 将日趋严重。
地下采煤使煤层周围岩体中原始应力平衡状态 遭到破坏, 在应力重新分布达到新的平衡过程中, 导 致地面塌陷形成塌陷盆地、漏斗状塌陷坑和台阶状 断裂。地面塌陷是矿区的主要环境地质灾害之一, 造成交通改道、建构筑物损坏、农田被毁、民房开裂, 有时还需搬迁村庄; 诱发山地、丘陵区山体开裂、滑 坡, 严重破坏了矿区土地资源和生态环境。
4) 安徽淮北岱河矿粉煤灰回填塌陷地建造抗变 形民房。该 5 采区 1979~ 1991 年采煤, 其地表塌陷 地用作淮北电厂贮灰场, 1989 年 4 月投入使用, 1993 年充灰结束, 充灰平均深 4. 5m, 后覆土 0. 4m 左右, 经研究认为可在其上建造平房 3000 间左右, 将位于 张庄矿采区上的村庄迁入。
在西北地区 矿山 环境 地质 实地 调查、收集 的 579 座矿山中, 其中 115 座矿山发生地面塌陷, 而煤 矿占 104 个, 占塌陷矿山总数的 90. 43% , 其中塌陷 面积大于 0. 1km2 矿山 84 个, 占 70. 73% ; 塌陷面积 大于 1km244 座, 占 38. 73% ( 5西北地区不同类型矿 产开发环境地质研究6 报告西安地 质矿产研究所, 2002, 12 月) 。
以避免或减少地表塌陷范 围和强度。在倾角大于 45b的急倾斜煤层中, 能靠矸石自重充填到采空区, 比如前苏联/ Y´À½Î Y¼Â±º¿Í0杂志 1988. No5 报道, 伏契克 矿在煤厚 1. 25m, 倾角 72b的急 倾斜煤层长 108~ 127m 的综采工作面采空区, 矸石由输送机沿 回风巷运进抛入采空区进行充填。按以前单从煤炭 生产的技术经济观点而言, 不论用水力和风力运送 砂石充填采空区的 耗费甚大, 一般是不考虑 的, 但
煤矸石是煤矿数量最大的固体废物, 长期堆放 不但占压土地植被, 而 且煤矸石自燃, 释放出 大量 S02、H2S 和 CO 等有害气体, 严重威胁矿区居民的健 康。据煤炭工业/ 九五0环保计划预测, 2000 年全国 煤矸石产生量为 14930 万 t, 出矸率为 16. 4% 。西北 地区矿井煤矸石产生量为 2270 万 t, 出矸率为 25. 2% , 可见, 西北地区更应积极采取措施以减少煤矸
2) 山东兖 州东滩矿煤矸石 回填复垦。东滩矿 1989 年 12 月投产, 产煤 4300 万 t , 地面塌陷造成绝 产地 506ha, 每采万吨 煤造成绝 产地 0. 118ha, 1999 年回填矸石系统投入使用, 井下矸石和洗煤厂矸石 通过排矸系统全部填入塌陷区, 到目前为止, 已回填 14ha, 经济、社会效益明显。
70~ 75 70~ 75 D- ( 0. 6~ 0. 7)A
它为软砾岩、泥灰岩等
大部分 为新 生 代地 层 砂 质页
软弱
< 30
岩、页岩、泥灰岩、粘土等
60~ 70 60~ 70 D- ( 0. 3~ 0. 5)A
2 采煤工艺过程中的预防地表塌陷方法
2. 1 充填法管理顶板防地面塌陷 将砂石或矸石充填到采煤工作面的采空区, 可
# 12 #
石占地、污染环境。 煤矸石回填塌陷区复田可分三种情况, 预排矸
石复田、新排煤矸石复田和推平老矸石山复田。预 排矸石复田, 在建井过程和生产期间, 将预计要产生 的地表塌陷区表土取出, 堆放在塌陷区四周, 将煤矿 生产的矸石堆放在预测塌陷区内, 最后将四周表土 堆在矸石之上覆土造田。新排矸石复田, 矿井产生 的矸石直接排入到塌陷区内, 或将老矸石堆摊平、推 覆土复田。
# 11 #
设计技术
煤炭工程
2003 年第 7 期
是, 从保护矿区生态环境角度考虑, 充填法防治地面 塌陷具有明显的社会环境效益。 2. 2 煤柱支撑顶板防止地面塌陷方法
对于劣质煤或结构复杂的煤层, 用柱式或房柱 式采煤, 采空区靠煤柱支撑而使顶板不垮落, 可防止 地面塌 陷。这 种方法 煤炭回 采率 很低, 仅 30% 左 右, 而煤层一旦采动, 其余煤炭资源很难采出, 资源 浪费很大, 可在综合考虑矿山经济效率与环境效益 的前提下, 是否采取这一措施。 2. 3 注浆充填覆岩离层空隙减缓地表下沉
采煤后, 采空区上覆岩层 发生跨落、裂隙和 沉 降, 当采厚大采深小时, 波及到地表使地表生产生移 动、下沉、裂缝和塌陷。一般说来采深 H 与煤层总 采厚 M 之比HPM [ 20 或 H < 100~ 150m 时, 地表才 发生塌陷或裂缝。地表下沉和塌陷范围总是比采空 区大; 当采空区为长方形时, 下沉塌陷盆地大致呈椭 圆形, 由示意图( 图 1) 可见, 这个椭圆盆地范围与沿 煤层走向方向的移动角 D, 沿倾斜方向的上边界移 动角 C和下边界移动角 B以及移动盆地上部表土层 的移动角 5 有关, 一般 5 [ B。不同煤层倾角 A, 其 下沉塌陷情况也有所不同。
设计技术
煤炭工程
2003 年第 7 期
煤矿地面塌陷区的防治对策
何 芳1, 徐友宁1, 袁汉春2 , 陈社斌1, 张江华1
( 1. 西安地质矿产研究所, 陕西 西安 710054; 2. 西安科技学院, 陕西 西安 710054)
摘 要: 地面塌陷是井工采煤的主要地质灾害之一, 其危害性严重, 论文论述了用作图方法预 测矿井地表塌陷范围, 通过采煤工艺减小地面塌陷范围和程度, 列举出因地制宜恢复治理地面 塌陷区的实例。 关键词: 地表塌陷; 作图预测; 防治对策 中图分类号: TD325+ . 2 文献标识码: A 文章编号: 1671- 0959( 2003) 07- 0010- 04
关于井工采煤引起的地表塌陷的防治, 可从三 个方面考虑: ¹ 加强煤矿地面塌陷的预防工作; º 改 进采煤工艺, 控制减少地面塌陷范围和强度; » 强化 地面塌陷区的综合治理, 降低其危害程度。
1 矿山地表塌陷的预测 矿山地面塌陷预测问题十分复杂, 一般来说经
验类比法、理论模拟法和相似材料模拟法都难以达 到定量评价的程度。另外, 通过煤层采深、采厚以及 采动后上覆岩层的移动角等数据用作图法也能对地 表塌陷范围做出一定的预测。为地表塌陷预测提供 科学依据。
石嘴山煤矿开采 面积 5. 15km2, 而 塌陷面积已 达 6. 97km2, 形成深达 8~ 20m 地表 塌陷凹地, 部分 地段裂缝宽达 1mm, 造成每年用于矿区铁路垫路费 高达 100 万元, 穿越矿区的 109 国道被迫改道。
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