采空区报告的ppt
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采区通风ppt课件
(2) 采用上行风时，工作面运输平巷中的运输设备位于 新鲜风流中，安全性较好。
(3) 工作面发生火灾时，采用上行风在起火地点发生瓦 斯爆炸的可能性比下行风要小些。
(4) 除浅矿井的夏季之外，采用上行风时，采区进风流 和回风流之间产生的自然风压和机械风压的作用方向相同， 对通风有利。
上行风的主要缺点是： (1) 上行风流方向与运煤方向相反，易引起煤尘飞扬，
E型
与U型通风方式相比，可使上部工作面气温降低。但 采空区的空气流动相应发生了变化，迫使采空区的瓦斯 较集中地从上部回采工作面的上隅角涌出，使该处时常 处于瓦斯超限状态，故仅适用于低瓦斯矿井。
Z型
通风方式是U型通风方式的改进，为前进式Z型，其 进风巷随回采工作曲推进而形成，回风平平巷则为沿空 留下的或预留的巷道，其优点为：
采区和开采容易自燃煤层的采区，必须设置至少1条专用 回风巷；低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置 的采区，必须设置1条专用回风巷。
4、采、掘工作面应实行独立通风。 5、有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的采煤工作面
不得采用下行通风。 6、掘进工作面和采煤工作面的进风和回风，都不得经过采
空区或冒顶区。 7、井下机电硐室必须设在进风风流中。个别井下硐室，经
(3) 除浅矿井的夏季之外，采区进风流和回风流之间 产生的自然风压和机械风压的作用方向相反，降低了矿井 通风能力，而且一旦主要通风机停止运转，工作面的下行 风流就有停风或反风(或逆转)的可能。
7.3 采区风量计算
采区所需总风量是采区内各用风地点所需风量之和， 并乘以适当系数。
Qm Qpi Qei QBi QOi • Km
优缺点比较
采用输送机上山进风，轨道上山回风的通风系统，容易 引起煤尘飞扬，使进风流的煤尘浓度增大；煤炭在运输过 程中所涌出的瓦斯，可使进风流的瓦斯浓度增高，影响工 作面的安全卫生条件，输送机设备所散发的热量，使进风 流温度升高。 采用轨道上山进风、输送机上山回风的通风系统，虽能 避免上述的缺点，但输送机设备处于回风流中，轨道上山 的上部和中部甩车场都要安装风门，风门数目较多。
(3) 工作面发生火灾时，采用上行风在起火地点发生瓦 斯爆炸的可能性比下行风要小些。
(4) 除浅矿井的夏季之外，采用上行风时，采区进风流 和回风流之间产生的自然风压和机械风压的作用方向相同， 对通风有利。
上行风的主要缺点是： (1) 上行风流方向与运煤方向相反，易引起煤尘飞扬，
E型
与U型通风方式相比，可使上部工作面气温降低。但 采空区的空气流动相应发生了变化，迫使采空区的瓦斯 较集中地从上部回采工作面的上隅角涌出，使该处时常 处于瓦斯超限状态，故仅适用于低瓦斯矿井。
Z型
通风方式是U型通风方式的改进，为前进式Z型，其 进风巷随回采工作曲推进而形成，回风平平巷则为沿空 留下的或预留的巷道，其优点为：
采区和开采容易自燃煤层的采区，必须设置至少1条专用 回风巷；低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置 的采区，必须设置1条专用回风巷。
4、采、掘工作面应实行独立通风。 5、有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的采煤工作面
不得采用下行通风。 6、掘进工作面和采煤工作面的进风和回风，都不得经过采
空区或冒顶区。 7、井下机电硐室必须设在进风风流中。个别井下硐室，经
(3) 除浅矿井的夏季之外，采区进风流和回风流之间 产生的自然风压和机械风压的作用方向相反，降低了矿井 通风能力，而且一旦主要通风机停止运转，工作面的下行 风流就有停风或反风(或逆转)的可能。
7.3 采区风量计算
采区所需总风量是采区内各用风地点所需风量之和， 并乘以适当系数。
Qm Qpi Qei QBi QOi • Km
优缺点比较
采用输送机上山进风，轨道上山回风的通风系统，容易 引起煤尘飞扬，使进风流的煤尘浓度增大；煤炭在运输过 程中所涌出的瓦斯，可使进风流的瓦斯浓度增高，影响工 作面的安全卫生条件，输送机设备所散发的热量，使进风 流温度升高。 采用轨道上山进风、输送机上山回风的通风系统，虽能 避免上述的缺点，但输送机设备处于回风流中，轨道上山 的上部和中部甩车场都要安装风门，风门数目较多。
矿山开采的采空区治理与填充技术
智能化填充技术
利用现代科技手段，实现填充作业的智能化和自 动化，提高填充效率。
采空区治理与填充技术的未来展望
跨界融合发展
将采空区治理与填充技术与生态修复、土地复垦等领域相结合， 实现跨界融合发展。
创新驱动发展
加强科技创新，推动采空区治理与填充技术的持续创新和进步。
智能化发展方向
利用大数据、物联网、人工智能等现代科技手段，推动采空区治 理与填充技术的智能化发展。
废石填充技术
废石填充技术是指利用矿山开采过程中产生的废石进行 采空区填充的方法。
废石填充技术可以采用分段或集中填充方式，根据矿山 实际情况选择合适的方法。
该技术可以减少废石堆放占用的土地资源，降低废石处 理成本，同时能够减少采空区的安全隐患。
在实施废石填充技术时，需要注意废石的粒度、稳定性 、环境影响等因素，确保填充效果和安全性。
04
采空区治理与填充技术的应用案例
某铁矿采空区治理案例
采空区规模
该铁矿采空区面积较大，深度达 到数十米。
治理方法
采用充填注浆法进行治理，将水泥 、砂石等材料混合制成浆液，通过 注浆管注入采空区，浆液凝固后形 成填充体。
治理效果
经过治理，采空区的稳定性得到显 著提高，减少了矿体变形和地面塌 陷的风险。
膏体填充技术
膏体填充技术是一种利用膏体 材料进行采空区填充的方法。
该技术具有填充密实、稳定性 好、环保等优点，同时能够提 高采空区的安全性和稳定性。
膏体填充技术的材料可以选择 水泥、粘土、粉煤灰等材料， 根据矿山实际情况选择合适的 方法。
在实施膏体填充技术时，需要 注意膏体的流动性、稳定性、 环境影响等因素，确保填充效 果和安全性。
理效果。
利用现代科技手段，实现填充作业的智能化和自 动化，提高填充效率。
采空区治理与填充技术的未来展望
跨界融合发展
将采空区治理与填充技术与生态修复、土地复垦等领域相结合， 实现跨界融合发展。
创新驱动发展
加强科技创新，推动采空区治理与填充技术的持续创新和进步。
智能化发展方向
利用大数据、物联网、人工智能等现代科技手段，推动采空区治 理与填充技术的智能化发展。
废石填充技术
废石填充技术是指利用矿山开采过程中产生的废石进行 采空区填充的方法。
废石填充技术可以采用分段或集中填充方式，根据矿山 实际情况选择合适的方法。
该技术可以减少废石堆放占用的土地资源，降低废石处 理成本，同时能够减少采空区的安全隐患。
在实施废石填充技术时，需要注意废石的粒度、稳定性 、环境影响等因素，确保填充效果和安全性。
04
采空区治理与填充技术的应用案例
某铁矿采空区治理案例
采空区规模
该铁矿采空区面积较大，深度达 到数十米。
治理方法
采用充填注浆法进行治理，将水泥 、砂石等材料混合制成浆液，通过 注浆管注入采空区，浆液凝固后形 成填充体。
治理效果
经过治理，采空区的稳定性得到显 著提高，减少了矿体变形和地面塌 陷的风险。
膏体填充技术
膏体填充技术是一种利用膏体 材料进行采空区填充的方法。
该技术具有填充密实、稳定性 好、环保等优点，同时能够提 高采空区的安全性和稳定性。
膏体填充技术的材料可以选择 水泥、粘土、粉煤灰等材料， 根据矿山实际情况选择合适的 方法。
在实施膏体填充技术时，需要 注意膏体的流动性、稳定性、 环境影响等因素，确保填充效 果和安全性。
理效果。
矿山开采中的采空区处理与防治技术
联合法
总结词
根据采空区的实际情况，综合运用多种处理方法进行处理。
详细描述
该方法适用于采空区规模大、形态复杂、处理难度高的矿山 ，可根据采空区的具体情况选择合适的处理方法组合。该方 法可提高采空区处理效果和处理效率，但需要充分考虑各种 处理方法的优缺点和相互影响。
CHAPTER 03
采空区防治技术
采空区防治工程措施
采空区充填
利用砂石、尾矿、水泥等材料对 采空区进行充填，减小地表下沉
和变形。
围岩加固
采用锚杆、喷射混凝土等手段对围 岩进行加固，提高围岩的稳定性和 承载能力。
地表截排水
在采空区附近修建截排水ຫໍສະໝຸດ ，防止 地表水流入采空区，同时降低地下 水位。
CHAPTER 04
采空区处理与防治的未来发展
采空区处理技术的发展趋势
1 2 3
智能化技术
利用无人机、遥感技术、GIS系统等智能化手段 ，实现采空区的快速、精准探测和监测。
生态修复技术
研究采空区生态修复技术，通过植被恢复、土壤 改良等手段，实现采空区的生态恢复和土地再利 用。
新型充填材料
研发高效、环保、低成本的新型充填材料，提高 采空区充填效率和质量，降低对环境的影响。
THANKS
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挑战
随着矿产资源的不断开采，采空区的规模和复杂度不断增加，对处理与防治技术提出了更高的要求。同时，环境 保护意识的提高也对采空区处理与防治技术提出了新的挑战。
机遇
随着科技的不断进步和应用，为采空区处理与防治技术的发展提供了更多的可能性。国家对矿产资源开发和环境 保护的重视也为采空区处理与防治技术的发展提供了政策支持和资金保障。同时，市场需求也是推动采空区处理 与防治技术发展的重要动力。
煤矿开采的采空区对地面沉陷
详细描述
监测预警系统是预防和减轻地面沉陷灾害的 重要手段之一。通过建立和完善这一系统， 可以实时监测采空区的形态变化和地面沉陷 情况，及时发现和预警潜在的危险，为采取 有效的应急处置措施提供支持，最大程度地 减少灾害损失。同时，监测预警系统的建立 和完善也有助于提高煤矿开采的安全性和可
靠性。
THANKS
采用各种监测手段，如地压监测、矿压监 测等，对采空区进行实时监测，及时发现 和预警可能出现的地面沉陷。
应急处理措施
制定应急预案
针对可能出现的地面沉陷，制 定应急预案，明确应急组织、
应急流程和救援措施。
建立应急救援队伍
建立专业的应急救援队伍，配 备必要的救援设备和器材，确 保在发生紧急情况时能够迅速 响应。
详细描述
采空区的形成和发展是一个复杂的地质工程过程，涉及到多种因素，如煤层厚度、采煤方法、顶板管理方式、地 质构造等。深入研究这些因素之间的相互作用和影响，有助于揭示采空区发展的内在规律，为地面沉陷的预测和 防治提供理论支持。
采空区对地面沉陷的数值模拟研究
总结词
利用数值模拟方法，模拟采空区的形成和发展过程，预测地面沉陷的规律和趋 势，为制定防治措施提供依据。
地下水状况
地下水压力和流动对土 层稳定性产生影响，进
而影响沉陷程度。
采空区对地面沉陷的预测方法
01
02
03
04
数值模拟
利用数值计算方法模拟地层应 力分布和沉陷过程。
经验公式法
根据开采参数和地质条件，利 用经验公式预测沉陷程度。
现场监测
通过在采空区周围设置监测点 ，实时监测地层变形和沉陷情
况。
综合分析法
监测与控制实例
山西某煤矿
矿山开采中的采空区填充与治理
采空区填充与治理的未来发展方向
发展方向一
智能化和自动化技术应用。利用现代科技手段，实现采空 区填充与治理的智能化和自动化，提高工程效率和安全性 。
发展方向二
环保和资源化利用。在采空区填充与治理过程中，注重环 保和资源化利用，减少废弃物的产生和对环境的污染，实 现可持续发展。
发展方向三
跨学科合作与创新。加强跨学科合作与创新，将采空区填 充与治理与地质工程、环境工程等领域相结合，推动相关 技术的进步和发展。
经验一
经验三
选择合适的填充材料。根据采空区的 特性和环境条件，选择具有良好物理 和化学性质的填充材料，如高强度、 低成本、易获取等。
加强监测和预警。在采空区填充与治 理过程中，加强监测和预警工作，及 时发现和处理潜在的安全隐患，确保 工程安全和稳定。
经验二
优化填充工艺和技术。根据采空区的 实际情况，采用先进的填充工艺和技 术，如高压注浆、膏体充填等，提高 填充质量和效率。
降低环境污染。
混凝土填充
使用混凝土作为填充材料，具 有强度高、稳定性好、寿命长 等优点，适用于大规模采空区 的填充。
膏体填充
利用膏体作为填充材料，膏体 具有良好的流动性和密实性， 能够充分填充采空区，不留空 隙。
废石填充
利用矿山开采过程中产生的废 石作为填充材料，成本低廉， 资源丰富，有利于降低生产成
04
采空区填充与治理的环境 影响及应对措施
采空区填充与治理对环境的影响
地面塌陷
采空区填充不及时或不充分，容易导 致地面塌陷，影响周边居民和建筑安 全。
水资源破坏
采空区填充过程中可能破坏地下水层 ，影响周边地区的水资源利用。
土壤侵蚀
采空区治理不当，容易引发土壤侵蚀 ，导致土地退化和生态破坏。
煤矿开采中的采空区管理与治理
采空区治理的主要措施
充填开采
利用砂石、膏体等材料对 采空区进行充填，以减小 采空区的空间。
崩落围岩
通过崩落上覆岩层，使采 空区得到支撑，防止顶板 塌落。
封闭采空区
通过构筑密闭墙或隔离带 ，将采空区与外界隔离， 防止气体和液体泄漏。
采空区治理的技术与方法
数值模拟技术
利用数值模拟软件对采空区的应 力场、位移场等进行模拟分析，
采空区管理的目标与原则
目标
确保采空区的安全稳定，防止采空区 塌陷、瓦斯突出等事故的发生，同时 实现资源的合理利用和环境保护。
原则
科学规划、合理布局、安全第一、预 防为主、综合治理。
采空区管理的主要内容
采空区勘察与监测
对采空区的形态、规模、地质 构造等进行勘察，同时建立监 测系统，实时监测采空区的稳
采空区的形成是由于开采作业将 煤层中的煤炭资源取出后，留下 的空间区域。
采空区的分类与特征
采空区的分类
根据采空区的形成方式和规模，可分为天然采空区和人工采空区。天然采空区 是指天然存在的地下空洞区域，而人工采空区则是由于开采作业形成的空洞区 域。
采空区的特征
采空区具有空间形态复杂、规模大小不一、分布范围广泛等特点，同时采空区 还可能存在一定的瓦斯气体和积水。
为治理方案提供依据。
遥感技术
通过卫星遥感技术对采空区的地形 地貌进行监测，为治理提供数据支 持。
地下水监测技术
对采空区的水位、水质等进行实时 监测，确保地下水系的安全。
CHAPTER 04
采空区管理与治理的案例分析
案例一：某矿区的采空区管理实践
总结词
科学规划、严格监管
详细描述
该矿区在采空区管理中，注重科学规划，合理安排开采顺序，严格控制开采范围 ，同时加强监管力度，确保采空区的安全稳定。
煤矿开采的采空区治理与封闭技术
采空区封闭技术的发展历程
传统封闭技术
传统的采空区封闭技术采用混凝土、砂浆等材料进行填充 ，具有施工难度大、成本高等缺点。
高分子材料封闭技术
随着高分子材料的发展，采用高分子材料进行采空区封闭 逐渐成为研究热点，具有强度高、防水性能好等优点。
生态恢复封闭技术
生态恢复封闭技术采用土壤改良、植被恢复等方法对采空 区进行治理，具有环保、生态效益高等优点，但需要较长 时间才能取得明显效果。
该系统通过安装传感器、采集数据、分析数据 等方式，实时监测采空区的状态和变化趋势， 及时发现潜在的安全隐患和危险情况。
当出现异常情况时，系统会自动发出预警信号 ，通知相关人员采取措施，保障采空区的安全 。
采空区治理案例分析
对国内外采空区治理的典型案例进行 分析和总结，包括采空区的形成原因 、治理方法、技术难点、实施效果等 方面空区有效治理的重要保障，需要遵循科学合理的施 工流程和技术规范。
详细描述
封闭工艺和技术要求包括施工前的准备工作、封闭材料的制备、运输和充填等环 节，以及施工过程中对施工质量的控制和安全管理等方面的要求。在施工过程中 ，应遵循科学合理的施工流程和技术规范，确保封闭效果达到预期目标。
通过案例分析，可以深入了解采空区 治理的实际情况和存在的问题，为今 后的采空区治理提供经验和借鉴。
03
采空区封闭技术
封闭材料的选择与应用
总结词
选择合适的封闭材料是采空区治理的关键，需要考虑材料的强度、耐久性和环 保性。
详细描述
在选择封闭材料时，应充分考虑采空区的地质条件、水文条件和开采状况等因 素，以确保所选材料能够承受采空区的压力和腐蚀，同时满足环保要求。常见 的封闭材料包括混凝土、膏体充填材料、高分子材料等。
《采空区地面沉降》课件
采空区地面沉降对人民生命财产安全构成威胁，研究其规律和防治措施有助于提高灾害防范能力，保障人民生命财产安全。
保障人民生命财产安全
采空区地面沉降会导致土地资源丧失和生态环境破坏，研究其治理和修复技术有助于推动土地复垦和生态修复工作。
推动土地复垦和生态修复
矿山是我国重要的能源和资源基地，பைடு நூலகம்究采空区地面沉降有助于保障国家能源安全和战略资源储备。
服务国家能源战略
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
采空区地面沉降的形成机理
采空区的形成是由于地下资源的开采，如煤炭、金属矿石等，随着开采进度，地下形成空洞区域。
采空区的规模和形态取决于开采方式、资源分布和地质条件等因素。
随着采空区的形成，原有的地应力平衡被打破，易引发一系列的地质灾害和环境问题。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
采空区地面沉降的治理措施
总结词
通过向采空区充填废石、尾矿或其它材料，以支撑采空区的顶板，防止其塌落。
详细描述
该方法适用于采空区规模较小、深度较浅的情况。常用的充填材料有废石、尾矿等。充填法可以有效减少地面沉降，但成本较高，且对环境有一定影响。
通过向采空区及其周围的岩土体注入浆液，以加固岩土体、提高其承载能力，防止地面沉降。
注浆法适用于处理较深层的采空区。常用的浆液有单液浆和双液浆。注浆法具有施工方便、效果显著等优点，但成本较高，且对环境有一定影响。
详细描述
总结词
通过控制采空区的地下水水位，以减小采空区的压力，防止地面沉降。
总结词
地下水控制方法主要包括排水和注水。排水可以降低地下水水位，减小采空区的压力；注水可以增加地下水的水头，提高采空区的承载能力。地下水控制方法成本较低，但对环境有一定影响。
保障人民生命财产安全
采空区地面沉降会导致土地资源丧失和生态环境破坏，研究其治理和修复技术有助于推动土地复垦和生态修复工作。
推动土地复垦和生态修复
矿山是我国重要的能源和资源基地，பைடு நூலகம்究采空区地面沉降有助于保障国家能源安全和战略资源储备。
服务国家能源战略
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
采空区地面沉降的形成机理
采空区的形成是由于地下资源的开采，如煤炭、金属矿石等，随着开采进度，地下形成空洞区域。
采空区的规模和形态取决于开采方式、资源分布和地质条件等因素。
随着采空区的形成，原有的地应力平衡被打破，易引发一系列的地质灾害和环境问题。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
采空区地面沉降的治理措施
总结词
通过向采空区充填废石、尾矿或其它材料，以支撑采空区的顶板，防止其塌落。
详细描述
该方法适用于采空区规模较小、深度较浅的情况。常用的充填材料有废石、尾矿等。充填法可以有效减少地面沉降，但成本较高，且对环境有一定影响。
通过向采空区及其周围的岩土体注入浆液，以加固岩土体、提高其承载能力，防止地面沉降。
注浆法适用于处理较深层的采空区。常用的浆液有单液浆和双液浆。注浆法具有施工方便、效果显著等优点，但成本较高，且对环境有一定影响。
详细描述
总结词
通过控制采空区的地下水水位，以减小采空区的压力，防止地面沉降。
总结词
地下水控制方法主要包括排水和注水。排水可以降低地下水水位，减小采空区的压力；注水可以增加地下水的水头，提高采空区的承载能力。地下水控制方法成本较低，但对环境有一定影响。
煤矿开采的采空区治理和矿山封闭
新型充填材料
研发高效、环保的充填材料，提高充填效率，降 低治理成本，同时减少对环境的污染。
矿山封闭技术的发展趋势
绿色矿山封闭技术
发展低能耗、低污染的封闭技术，减少对环境的 影响，同时提高封闭效果和安全性。
智能化封闭技术
利用物联网、大数据等技Байду номын сангаас，实现矿山封闭的智 能化管理，提高封闭效率和安全性。
多功能封闭技术
案例三：某矿山的采空区治理技术改进
总结词：技术升级
详细描述：该案例介绍了某矿山采空区治理技术的升级过程。针对原有治理技术的不足，通过引入新技术、新工艺，提高了 采空区治理的效果和效率。同时，该案例还对技术改进后的效果进行了评估，证明了升级后技术的优越性。
04
矿山封闭案例分析
案例一：某矿山的矿山封闭
研发具有多种功能的封闭技术，如防洪、防渗等 ，提高矿山的综合防护能力。
采空区治理与矿山封闭的协同发展
跨学科合作
政策引导与支持
加强采空区治理与矿山封闭领域的跨 学科合作，整合资源和技术优势，推 动协同发展。
政府应加大对采空区治理与矿山封闭 领域的政策引导和支持力度，推动技 术创新和应用，促进协同发展。
采空区的影响
采空区的形成会对周围岩体产生 压力，导致岩体变形、裂缝甚至 塌陷，对矿区环境和地面设施造 成严重破坏。
采空区治理的重要性
保障矿区安全
采空区的塌陷会对矿工生命安全构成 威胁，因此采空区治理是保障矿区安 全的重要措施。
保护环境
采空区的塌陷会导致地下水流失、地 面塌陷、水土流失等问题，影响周边 生态环境。因此，采空区治理对于环 境保护也具有重要意义。
02
矿山封闭概述
矿山封闭的定义与目的
研发高效、环保的充填材料，提高充填效率，降 低治理成本，同时减少对环境的污染。
矿山封闭技术的发展趋势
绿色矿山封闭技术
发展低能耗、低污染的封闭技术，减少对环境的 影响，同时提高封闭效果和安全性。
智能化封闭技术
利用物联网、大数据等技Байду номын сангаас，实现矿山封闭的智 能化管理，提高封闭效率和安全性。
多功能封闭技术
案例三：某矿山的采空区治理技术改进
总结词：技术升级
详细描述：该案例介绍了某矿山采空区治理技术的升级过程。针对原有治理技术的不足，通过引入新技术、新工艺，提高了 采空区治理的效果和效率。同时，该案例还对技术改进后的效果进行了评估，证明了升级后技术的优越性。
04
矿山封闭案例分析
案例一：某矿山的矿山封闭
研发具有多种功能的封闭技术，如防洪、防渗等 ，提高矿山的综合防护能力。
采空区治理与矿山封闭的协同发展
跨学科合作
政策引导与支持
加强采空区治理与矿山封闭领域的跨 学科合作，整合资源和技术优势，推 动协同发展。
政府应加大对采空区治理与矿山封闭 领域的政策引导和支持力度，推动技 术创新和应用，促进协同发展。
采空区的影响
采空区的形成会对周围岩体产生 压力，导致岩体变形、裂缝甚至 塌陷，对矿区环境和地面设施造 成严重破坏。
采空区治理的重要性
保障矿区安全
采空区的塌陷会对矿工生命安全构成 威胁，因此采空区治理是保障矿区安 全的重要措施。
保护环境
采空区的塌陷会导致地下水流失、地 面塌陷、水土流失等问题，影响周边 生态环境。因此，采空区治理对于环 境保护也具有重要意义。
02
矿山封闭概述
矿山封闭的定义与目的
《采空区的勘察设计与治理技术》规范
采空区勘察一般流程
PPT文档演模板
《采空区的勘察设计与治理技术》规 范
采空区勘察技术
1 、搜集资料 大面积采空区以资料为主。 （1）搜集各种地质图及区域地质资料，借以了解地层构成， 产状和构造以及水文地质条件等。 （2）搜集矿床分布图，以了解矿床分布范围、层次、开采 深度、厚度及埋藏特征和上覆岩层的岩性、构造等。
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《采空区的勘察设计与治理技术》规 范
从垂直方向上讲，地下矿层大面积采空后，矿层上部失去支撑，平衡条 件被破坏，采空区上方岩体随之变形。采空区上方岩体的变形，总的过 程是 自下而上逐渐发展的漏斗状沉落，其变形情况可分为三个带：
①冒落带（崩落带），采空区顶板破碎坍落形成，其厚度一般为采矿厚 度的3～4 倍。
PPT文档演模板
《采空区的勘察设计与治理技术》规 范
PPT文档演模板
《采空区的勘察设计与治理技术》规 范
概念
•
采空区是指地下矿产被采出后留下的空
洞区，
•
•
ห้องสมุดไป่ตู้
按矿产被开采的时间，可分为
•
老采空区、现采空区和未来采空区。
•
•
矿体被采出后，自顶板岩层向上形成三
带”——垮落带、导水裂隙带和弯曲带。地表沉
陷，产生连续或非连续变形，由此带来一系列环
② 裂隙带（破裂弯曲带）处于冒落带之上，并产生较大的弯曲和变形， 其厚度一般取采矿厚度的12～18 倍（从矿层顶板向上的厚度）。 ③弯曲带（不破裂弯曲带）裂隙带顶面至地面的厚度。
上述三个分带适于水平状岩层，根据采空区大小、采矿厚度和开采深度 的不同，上述三个带不一定同时存在。
PPT文档演模板
《采空区的勘察设计与治理技术》规 范
矿山采空区治理与土地复原
澳大利亚：新南 威尔士州的矿山 采空区治理，采 用回填、植被恢 复等方法，成功 恢复了矿山环境。
德国：鲁尔区的 矿山采空区治理， 采用生态修复、 土地复垦等方法， 成功恢复了矿山
环境。
美国：宾夕法尼 亚州的矿山采空 区治理，采用植 被恢复、土地复 垦等方法，成功 恢复了矿山环境。
中国：山西的矿 山采空区治理， 采用植被恢复、 土地复垦等方法， 成功恢复了矿山
经济效益：提高矿产资源利用率，降低开采成本 社会效益：改善生态环境，减少地质灾害发生 环境效益：减少废弃物排放，保护生态环境 安全效益：降低矿山安全事故发生率，保障人民生命财产安全
植被恢复：种植适应当地气候和土 壤条件的植物，恢复植被覆盖
水文修复：恢复地下水循环，改善 土壤水分状况，提高土壤保水性能
案例三：某矿山采空区土地复原项目，通过引入生态修复技术，如微生物修复、 植物修复等，实现了土地复原和生态恢复。
案例四：某矿山采空区生态恢复项目，通过引入生态修复技术，如微生物修复、 植物修复等，实现了土地复原和生态恢复。
提高土地利用效率：通过土地复原和生态恢复，可以提高土地利用效率，增加土地资源 价值。
改善生态环境：土地复原和生态恢复可以改善生态环境，提高生物多样性，保护生态环 境。
促进经济发展：土地复原和生态恢复可以促进当地经济发展，增加就业机会，提高居民 收入。
提高社会效益：土地复原和生态恢复可以提高社会效益，改善居民生活质量，提高社会 和谐度。
趋势：智能化、自动化、无人化 挑战：技术难度大、成本高、环境复杂 研究方向：新型材料、新技术、新工艺 政策支持：政府加大对矿山采空区治理的扶持力度 社会关注：提高公众对矿山采空区治理的认识和参与度
地下水污染：采空区中的地下水可能会受到污染，影响周边居民的饮用水安全 土壤污染：采空区中的土壤可能会受到污染，影响周边农作物的生长和食品安全
矿柱回采及采空区处理
（三）采空区处理
封闭采空区： 在通往采空区的巷道中，砌筑一定厚度的隔 墙，使空区中围岩崩落所产生的冲击气浪遇到隔 墙能及时得以缓冲。 适用条件： ① 上覆岩层允许崩落 ② 空区体积不大，离主要生产区较远，空区下部不 再进行回采。 ③ 若空区较大，此法只能为辅助手段
（二）矿柱回采
降低矿柱损失率的方法： ① 多矿柱一次爆破时，先 爆中间的矿柱，然后再 爆与废石接触的间柱和 阶段间矿柱。 ② 及时回采矿柱以防止其 变形或破坏，导致不利 回采。 ③ 增加矿房矿量，减少矿 柱矿量。
（二）矿柱回采
（三）采空区处理
采空区处理的目的： 为了缓和岩体应力集中程度，转移应力 集中的部位，或使围岩中的应变能得到释 放，改善其应力分布状态，控制地压，保 证矿山安全持续生产。 采空区处理的方法： 崩落围岩，充填，密闭（封闭）采空区。
① ②
③
矿柱回采常用方法有： 空场法 崩落法 充填法 矿柱回采形式的分类： 敞空矿房的矿柱 充填矿房的矿柱
①
②
矿房成敞空状态时， 视矿岩的稳固性，矿 体规模，倾角与厚度 以及地表允许塌陷的 可能性不同，可以使 用空场法或崩落法回 采矿柱。 充填矿房的矿柱回采 可以用充填法，空场 法或崩落法回采矿柱。
ห้องสมุดไป่ตู้
（三）采空区处理
崩落围岩 在矿房回采完以后，在回采矿柱的同时崩落围岩， 充填采空区，以达到控制地压的目的。 自然崩落：矿柱崩落后，围岩跟随崩落或逐渐崩落， 并能形成所需的岩层厚度。 强制崩落：围岩稳固性好，不能自然崩落时需要在 其中布置爆破工程处理采空区。崩落岩石厚度需 要满足缓冲保护垫层的要求（大于15—20米）， 崩落围岩一般用深孔爆破或药室爆破。为减少冲 击气浪的危害，应先崩落与地表相近的空区以形 成“天窗”。若不回采矿柱，则要先崩落所有支 撑矿柱或岩柱，以保证良好的崩落围岩的效果。
采空区地面沉降
Ⅲ Ⅱ Ⅰ
图5-5 煤层顶板上覆岩层变形分带 Ⅰ—冒落带；Ⅱ—裂隙带；Ⅲ—弯曲带
三、采空区地表移动变形特征 连续的地表移动：在采深采厚比较大（一般大于25-30），无地 质构造破坏和采用正规采矿方法开采的条件下，地表不会出现大的 裂缝或塌陷坑，地表移动和变形在空间和时间上是连续的，开始地 表形成凹地，随着采空区不断扩大，凹地不断扩展而形成较规则的 移动盆地。 非连续的地表移动：当采深采厚比较小（一般小于25-30），或 采深采厚比虽大于25-30，但地表覆盖层很薄，且采用高落式等非 正规开采方法或上覆岩层受地质构造破坏时，地表不出现较规则的 移动盆地，而常出现不规则状大的塌陷坑和裂缝等，地表的移动和 变形在空间和时间上都不连续。
采空区分类 采空区根据开采现状分为老采空区、现采空区和未 来采空区三类。 老采空区是指已经停止开采或岩层移动和地表变形已经 稳定的采空区。 现采空区是指地下正在采掘、岩层移动和地表变形仍然 继续发展的采空区。 未来采空区是指地下赋存有开采价值矿层，计划开采而 目前尚未开采的区域。
二、采空区上覆岩层变形与破坏 煤层采空后，上覆岩层失去了支撑，发生变形、弯曲、断裂，进 而呈不规则的冒落下来，充填采空区。随着采空区面积的不断扩大， 岩层的移动变形从煤层顶板向地表发展，最后在上覆岩层中形成三 个破坏程度不同的区域。 1、冒落带：位于采空区矿层直接顶板岩层，在自重和上覆岩层 的重力作用下，发生断裂破碎并塌落，堆积于采空区内，发生塌落 的部分称冒落带。 2、裂隙带：位于冒落带上部的岩层在重力作用下，产生移动变 形，所受应力超过本身强度，岩层产生裂隙或小断裂，但尚未塌落， 形成裂隙带。 3、弯曲带：裂隙带上部岩层在重力作用下，变形较小，所受应 力尚未超过其本身强度，岩层仅发生连续平缓的弯曲变形，其整体 性未遭受破坏，称为弯曲带。
采空区布置情况汇报怎么写
采空区布置情况汇报怎么写根据最新的采空区布置情况，我们进行了全面的汇报，以下是具体情况的详细描述：一、采空区布置概况。
采空区位于矿井生产区域，是煤矿生产过程中留下的空洞区域。
在进行采煤作业后，为了安全和环保考虑，需要对采空区进行合理的布置。
目前，我们对采空区进行了全面的勘察和测量，明确了采空区的位置和范围，为后续的布置工作奠定了基础。
二、采空区布置原则。
在进行采空区布置时，我们遵循以下原则：1. 安全第一，确保采空区布置符合相关安全规定，避免发生安全事故。
2. 环保优先，采取环保措施，减少对周围环境的影响，保护生态环境。
3. 经济合理，在满足安全和环保要求的前提下，尽量节约资源，降低成本。
三、采空区布置具体措施。
针对以上原则，我们采取了以下具体措施：1. 采用支护技术，对采空区进行支护，确保其结构稳定，避免发生塌方等安全问题。
2. 建设通风系统，为采空区建设通风系统，保证空气流通，避免积聚有害气体。
3. 进行水文地质勘察，对采空区周边进行水文地质勘察，预防地下水涌入，对矿井安全造成影响。
4. 合理利用，在采空区布置过程中，考虑其未来利用价值，尽量减少资源浪费。
四、采空区布置效果评估。
经过以上措施的实施，我们对采空区布置效果进行了评估：1. 安全性得到保障，采空区支护工程得到有效实施，确保了采空区的安全性。
2. 环保效果显著，通风系统的建设有效改善了采空区的空气质量，对周围环境的影响得到了控制。
3. 资源得到合理利用，在布置过程中，对采空区的未来利用价值进行了充分考虑，资源得到了合理利用。
五、采空区布置后续工作展望。
在采空区布置工作的基础上，我们将继续进行以下工作：1. 定期检查，对采空区的支护工程和通风系统进行定期检查，确保其稳定运行。
2. 进一步利用，探索采空区的进一步利用可能，发挥其潜在价值。
3. 完善措施，根据实际情况，进一步完善采空区布置的相关措施，提高其安全性和环保效果。
以上就是我们对采空区布置情况的汇报，希望各位领导和同事们能够认真审阅，并提出宝贵意见，共同推动采空区布置工作的顺利进行。
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采空区综合调查不治理案例
桃冲铁矿盗采空区采空区探测、分析及治理
盗采空区特点：民间盗采由于为无序开采，它的 目的性较强，主要回采品位较高的矿石，而遗留 下品位偏低的，这些空区的赋存位置由于很难准 确判断。 空区治理方案：结合矿山的无底柱采准设计，有 效地利用盗采空区的空间，将部分独立的盗采空 区作为切割槽；另外采用掘进废石戒矿石充填至 盗采空区内，将空区再造成为无底柱分段崩落法 的采矿进路。
对周边环境的影响， 如未知采空区上方的 新、老建构筑物存在 很大安全隐患，有发 生开裂、倾斜、下沉 甚至塌陷的危险 空区？ 地表
对矿山安全生产的影 响，如大型矿山周边 的民采、盗采空区严 重恶化了矿区开采环 境，给安全生产带来 极大隐患
7
采空区危害及面临的问题
2.引发地表塌陷，加大治理难度
3.稳定性评判难，安全监测技术落后
开采资料调研
矿体赋存 特征分析
物探
钻探 CMS 探测
修正物探成果 修精确探测空区三维坐标 利用3dmine等矿业软件
空区三位模型建立
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采空区稳定性分析
采空区稳定性分析方法
理论分析
模糊理论 灰色理论 神经网络等
相似模拟
数值分析
有限单元法 有限差分法
离散单元法
工程类比法
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采空区稳定性分析
采空区探测-建模-稳定性评判技术
胶结 充填
该方法需要建设充填站，矿山 一般采用自己的尾矿，充填时 要根据不同强度需求来进行水 泥配比，成本高，效果也最好
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采空区治理
封堵法处理采空区
原理：利用封堵墙将采空区进行封堵，将 工作区域和采空区进行隑离 特点：该法对地表起丌到任何保护作用， 地表移动带仍需监测、隑离
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采空区综合调查不治理案例
建立空区模型
(空区纵投影)
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采空区综合调查不治理案例
龙桥铁矿崩落法采空区探测、分析及治理
空区治理方案：诱导崩落顶板的方案补充覆盖层 并处理采空区。
在最下分段布置 7组凿岩硐室， 后在凿岩硐室内 布置上向水平深 孔强制落顶爆破
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采空区综合调查不治理案例
大昌铁矿采空区探测、分析及治理
特点：大型复杂空区充填法处理 矿山概况：空场嗣后充填法开采，目前矿山共形 成采空区体积528.12万m³ ，一部分空区已充填。
特点：处理成本低、见效快、工艺简单
基本方式：通过崩落围岩至空区全部被 废石充填满戒空区顶板崩塌至地表,再将 地表塌陷坑回填
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采空区治理
充填法处理采空区
废石 回填
该方法简单易行，同时可以处 理矿山的生产废石，使用该方 法的矿山一般采用浅孔留矿法， 且矿体厚度不大
充填法
尾砂 充填
采用该方案的矿山一般有自己 的选厂，有大量的尾砂，充填 时采用全尾砂或放少许水泥
采空区
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采空区危害
2008年8月11日庐江龙 潭冲铁矿采空区坍塌造 成3人死亡 2008年6月25日桃冲 铁矿崩落塌陷禁区坍 塌引起山体滑坡，造 成12人下落不明等
安监总局对2010年非煤 矿山死亡事故统计分析 与采空区有关的事故占 33.6%
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采空区危害及面临的问题
1.大量未知采空区隐患大、危害大
CMS空区探测
空区 探测
3dmine建立空 区三维模型
耦合 过程
采用FLAC3D程 序模拟
数值 计算
三维 建模
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采空区治理
采空区治理思路
思路：因地制宜、因时制宜，不同的矿山和不同 的采空区类型应分别对待。
采空区 处理办法
崩（崩落法）
充（充填法）
封（隔离、 封堵）
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采空区治理
崩落法处理采空区
前提：地表允许塌陷
充填法(极少量)
形成
3
采空区基本简况
据有关资料，我国的历史采空体积超过250亿m3。 相当于
三峡水库容量
可使上海市区塌陷30m
4
采空区特点及分类
采空区分类：可根据空区存在状态、形成 时间、可控程度等进行分类。
采空区特点
隐伏性强、规整性差 地表 空间分布特征规律性差 空间形态变异性大 顶板冒落塌陷情况难预测
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采空区综合调查不治理案例
青阳南阳矿山群采空区探测、分析及治理
空区治理方案：采用阻波墙和栅栏封闭，对最下 面中段采空区内矿柱进行应力在线监测、最上面 中段采空区顶板进行位移在线监测。
空区群模型
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采空区综合调查不治理案例
龙桥铁矿崩落法采空区探测、分析及治理
特点：无底柱分段崩落法空区 探测方案：通过地表钻孔和地质雷达两种方法对 顶板冒落情况进行了探测
非煤矿山采空区调查探测及综合治理
技术综述
中钢集团马鞍山矿山研究院
2013年8月
报告内容
1
2 3 采空区基本状况综述 采空区探测、稳定性分析不综合治理 采空区综合调查不治理案例
采空区基本简况
采空区是由人为挖掘在地表下面产生的“空洞”。 空场法(全面法、留矿法、房柱法) 形成
崩落法(少部分)
形成
采空区
青阳南阳矿山群采空区探测、分析及治理
特点：矿山群条件下的复杂空区群 矿山概况：青阳县南阳镇来龙山方解石矿脉有五 家矿山进行开采，采矿方法为房柱法。
CMS+3dmine 建立空区模型
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采空区综合调查不治理案例
青阳南阳矿山群采空区探测、分析及治理
稳定性分析：该矿山群采空区体积约240万m3， 单空区最大暴露面积约2500m2，单空区的最大高 度为20m左右。认为目前采空区在没有采矿爆破 等较大扰动的情况下是稳定性的。 空区群模型
FLAC3D模拟单空 区最大暴露面积
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采空区综合调查不治理案例
福建丁家山铅锌矿采空区探测、分析及治理
空区治理方案：封闭采空区为主、废石回填为辅 的综合方案。
封闭墙示意图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ31
谢谢大家 欢迎指正！
25
采空区综合调查不治理案例
大昌铁矿采空区探测、分析及治理
空区治理方案：依据先急后缓、确保安全及保证 质量的原则进行充填，按照充填倍线丌超过5划分 充填分区。 充填分区划分
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采空区综合调查不治理案例
桃冲铁矿盗采空区探测、分析及治理
特点：盗采空区对大型矿山安全影响 矿山概况：随着七中段采准深入，丌明盗采所形 成的采空区逐步揭露，严重破坏了矿体的完整性 不稳定性 CMS+3dmine 建立空区模型
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采空区综合调查不治理案例
福建丁家山铅锌矿采空区探测、分析及治理
特点：大型矿山复杂点柱支撑条件下的空区群 矿山概况：缓倾斜矿体，采用全面法开采。
CMS+3dmine 建立空区模型
29
采空区综合调查不治理案例
福建丁家山铅锌矿采空区探测、分析及治理
稳定性分析：测得采空区体积579654.4m³ 。采用 FLAC3D进行了模拟分析，得出单空区最大暴露面 积为625㎡，判定稳定采空区40个、基本稳定采空 区15个，欠稳定采空区12个，丌稳定采空区3个。
剩余空区437.43万m³ 已充填90.68万m³
24
采空区综合调查不治理案例
大昌铁矿采空区探测、分析及治理
稳定性分析：通过数值模拟和理论计算分析，将 采空区划分为五个等级。
统计结果：Ⅴ级危险采空 区共39个，采空区总体积 124.4万m³ ；Ⅳ级危险采 空区共45个，采空区总体 积97.6万m³ ；Ⅲ级危险采 空区共64个，采空区总体 积103万m³
经验判断和工程类比法已较为陈旧， 急需开发、运用新型技术手段
8
采空区探测技术
未知采空区探测手段：物探+钻探
高密度 电法 地震法 瞬变电 磁法
物探
大地电 磁法 地质雷 达法 微重力 法
9
物探方法
采空区探测技术
可知空区精确探测
激光3D扫描技术
采空区的精确探测是采空区稳 定性分析、残矿回收与综合治 理的首要条件。 这些系统的最大优点是可精确 探测人员无法进入的采空区及 形态极不规整的复杂采空区。
加拿大CMS空区探测系统 英国的钻孔式激光扫描仪 C-ALS 探杆式扫描仪VS150
10
采空区探测技术
CMS空区探测系统
空区探测时将激光探测设备伸入到空区内部，便可对 空区进行平面和立面双向360°扫描，并记录每个扫描点 的三位坐标。
11
采空区探测技术
CMS采空区探测技术路线
探测空区的存在性和大致范围