煤矿开采沉陷防治和控制的技术
煤矿开采沉陷防治和控制技术(三篇)
煤矿开采沉陷防治和控制技术一.沉陷的防治技术途径沉陷破坏的防治技术途径可以从两方面考虑;(1)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。
(2)开采沉陷破坏的恢复和整治,运用土地复垦技术和建筑物抗采动变形技术,对开采沉陷破坏的土地进行整治和利用。
1.1.1全部充填开采在煤炭采出后顶板尚未冒落之前,用固体材料对采空区进行密实充填,使顶板岩层仅产生少量下沉,以减少地表的下沉和变形,达到保护地面建、构筑物或农田的目的。
其中水沙充填是充填采煤法中减少地表下沉效果作好的方法,其次是风力充填和矸石自溜充填。
但充填采矿法需要专门的充填设备和设施,还需要有充足的充填材料。
矿井初期投资大,吨煤成本相应的增加。
1.1.2条带开采根据煤层和上覆岩层组合条件,按一定的采留比,在被开采的煤层中采出一条,保留一条。
由于条带开采仅是部分地采出地下煤炭资源,保留了一部分煤炭以煤柱形支撑上覆岩层。
从而减少覆岩移动,控制地表的移动和变形,实现对地面建、构筑物的保护。
但该方法采出率低、巷道掘进多,工作面效率低。
1.1.3覆岩离层带充填根据采空区上方覆岩移动形成三带的岩移特性,在煤炭采出后一定时间间隔内,用钻孔往离层带空间高压注浆,充填,加固离层带空间,将采动的砌体梁结构加固为稳定性较好的连续梁结构,使离层带的下沉空间不再向地表传递,以减少或减缓地表下沉,保护地面建、构筑物或农田。
但该技术难度大,再近一步研究。
1.1.4限厚开采根据矿区地形、水文地质条件和建、构筑物抗变形能力,以不产生地表积水和满足建筑物所要求的保护等级为依据,确定可开采的煤层厚度,开采是仅回采这一厚度的煤,其余各煤层均不开采,以实现减少下沉保护地面建、构筑物及土地的目的。
但该技术采出率低,仅在薄煤层中应用有一定的使用价值。
浅谈煤矿开采沉陷防治和控制技术
物的目的。其 中水沙充填是充填采煤法中减少地表 下沉效果最好的方法 , 其次是风力充填和矸石 自溜 充填。但充填采矿法需要专 门的充填设备和设施 , 还需要有充足的充填材料 ,矿井初期投资大,吨煤
成本相应的增加。 22 条带 开采 . 根据煤层和上覆岩层组合条件 ,按一定 的采留 比,在被开采的煤层中采出一条 ,保 留一条。由于 条带开采仅是部分采出地下煤炭资源 ,保留了一部 分煤炭 以煤柱形支撑上覆岩层 。从而减少覆岩移 动, 控制地表的移动和变形 ,实现对地面建 、构筑
指导 。 52 基 本原 理 .
现场各数据采集设备 的传感器将采集 到 的信
号 ,如 :注浆 压力 、注浆 流量 、注浆 比重 及 液位 料
位 、设备状态等 ,由数据电缆传输至相应 的数据采 集设备 , 各个数据采集设备通过 R 45通讯方式 , S8 将数据发送至通讯设备 ,通讯设备将收倒 的数据按 通讯协议进行转换 ,通过 R 3 方式传输 给工控机 22 进行处理 ,完成一个数据采集周期。 522 数据 控 制过程 -. 根据现场操作人员的指令 ,系统软件进行 内部
而随着煤炭 的大规模开采 ,煤炭储量越来越少 ,有 的矿井浅部 资源 已经枯竭 ,只能 向深部和 “ 三下” 开采 ,而 “ 三下 ” 开采对 矿 山及其 周 围环境造 成 的 破 坏 日益 突 出 ,开采 沉 陷造成 的矿 区灾 害主要 有 土
地塌 陷或 积水 ,道路 塌 陷 、房 屋变 形等 ,这都 是 开
计算机控制系统主要 由数据监测处理部分、数 据采集及控制部分和现场部分三部分组成。①数据
监 测处 理 部 分 :包 括 监 测 画 面显 示 、数 据 的采集 、 处 理 、分 析和记 录 、系统报 警 等 ,是 由工 控机 通过
控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术研究宋均福
控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术研究宋均福发布时间:2021-09-09T06:51:53.692Z 来源:《新型城镇化》2021年14期作者:宋均福[导读] 所以如何保护地面的建筑,并且降低开采成本则煤炭开发成本控制的关键点。
山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿山东滕州 277500摘要:随着煤矿产业的不断发展和产业结构的不断升级,还应进一步加大对部分充填开采技术的研究与应用,为提高煤矿开采沉陷充填的效率效果、确保煤矿开采安全和效率提供有力的技术支持。
关键词:煤矿开采;沉陷部分充填;开采技术一、开采沉陷对煤矿开采的不良影响煤炭的开采工作都是在地下进行,由于井下回采工作面大面积被采空,则会引起地表的塌陷,从而影响到地表上的生态环境,甚至于对建筑物也会造成影响,一旦对建筑物产生影响,可能要将地表的建筑拆除,以免影响安全,这样便会增加开采的成本,同时对开采技术也不利。
所以如何保护地面的建筑,并且降低开采成本则煤炭开发成本控制的关键点。
除了对建筑物造成影响会引起成本增加,煤炭开采还会对地表的生态环境造成破坏的情况,而这种破坏如果要进行修复则需要大量的时间与经济方面的投入,不符合我国的可持续发展战略。
开采沉陷会引起地表水的下漏,而地表水下漏,会让基于地表水的生态环境受到破坏,而地质沉陷时,可能会导致山峰的塌陷等对生态破坏极为不利的情况,实现绿色开采,也是一种可持续发展战略的表现。
二、部分充填采矿法的意义目前充填采矿技术在我国大部分矿产资源上已经得到了广泛的应用,在其他矿产资源开采中也得到了很好的应用,使用矿产资源开采中产生的废弃物使用充填,不仅可以解决其开采沉陷问题,也避免了矸石堆积对环境的严重不利影响。
部分充填采矿技术一般可分为部分充填采矿技术和全充填采矿技术,金属矿产资源开采中常用的都是全充填采矿技术,因为金属矿产资源开采的剩余物为矿石开采量的 90% 以上,而煤炭开采量占整个煤矿的 15% 以上的则是磨石的数量,如果所有的充填开采都需要寻找其他充填材料,而采用其他充填材料不仅增加了煤炭开采的成本。
煤矿开采沉陷防治与控制技术
SIC CNE&TCNLG E EHOOY.
匿圆
煤矿 开 采 沉 陷 防治 与控 制 技 术
鲁 忠 和 ( 舒兰矿 业集 团有限责任公 司 吉林舒兰 1 2 0 ) 6 2 3
摘 要: 开采沉 陷对土地资 源的影响和破坏是 难以避 免的 , 本文从 两个方 面对这个 问题论述 。从防 治的角度提 出 了六个途 径 : ①全部 充 填开采 ; ②条带开 采 ; ③晨 岩 离层带 充填 ; ④限厚 开采 ; ⑤协调开采 ; “ 一 注 一 秉”三 步法开采 。从恢 复控 削的 角度提 出了六个措 ⑥ 采 施: ①煤矸石 充填 复垦和扮煤灰 充填 复垦 ; ②平地和修建梯 田复垦; ④输排 法复垦 ; ④深挖垫浅复垦 ; ⑤积水 区综合 利用技术 - ⑥固体微 生 物 复 墨技 术 。 关 键 词 : 矿 开 采 沉 陷 防 治 煤 中图分类号 : D 2 T 8 文献标识码 : A 文章编号 : 6 2 3 9 (o 8 1 ( ) 0 7 - l 1 7 — 7  ̄2 o ) 0 b一 0 7 0 地 面 沉 陷是 煤 矿 开 采 危害 之一 ,对 城 使 用 价 值 。 市 道 路 以及 采 区 居 民 造 成潜 在 的危 害 。 但 1 5协调 开采 随 着 煤 炭 的 大 规 模 开 采 ,开 采 沉 陷 造 成 的 厚煤 层分 层开 采 时 ,合 理 设 计 各 工 作 矿 区环 境 灾 害 日益 突 出 ,必须 采 取 措 施 进 面 的开 采 间距 ,相互 位置 与开 采 顺序 ,使开 行治理 。 采 一 个煤 层 ( 工作 面 ) 产 生的 地 表 变形 和 所 开 采 另一 个 煤 层( 作面 ) 工 所产 生 的地 表 变 1沉陷的防治技术途径 形 相 互 抵 消 或 抵 消 一 部 分 ,以 减 少采 动 引 沉 陷 破 坏 的 防治 技 术 途 径 可 以 从 两 方 起 的地 表 变形 , 护地 面 建 、构筑物 。但该 保 面考虑 : 一是 对开 采 沉 陷的控 制 ,即通过 合 技 术 要 保 持 一 定 的 错 距 ,因 此组 织生 产 难 理 选 择 采 矿 方法 和 工 艺 、合 理 布 置开 采 工 度 较 大 。 作 面 、采 取 井 下 充填 法 、覆 岩 离 层带 空 间 1 6 “ 一注 一 采 ”三 步法开 采 采 充填 等措 施 , 来减 少 地表 下沉 , 控制 地表 下 充 分 利 用 覆岩 结 构 对 岩 层移 动 的 控 制 沉 速 度 和 范 围 ,达 到 保 护 地 表 和 地 面 建 、 作 用 , 用荷 载 置换 的原 理 , 行小 条 带开 应 进 构 筑 物 与 耕 地 的 目的 。 采 ~ 注 浆充 填 固结采 空 区 一 剩 余 条带 开采 二是 开采 沉 陷破 坏 的恢 复和整 治 ,运 用 的 三步 法 开 采 ,有 效 地 对 岩 层 移 动 和 地表 土 地 复 垦 技 术 和 建 筑 物 抗 采 动 变 形 技 术 , 沉 陷 的 控 制 ,但 此 方 法 也 存 在 工 艺 复 杂 、 对 开 采 沉 陷 破 坏 的土 地 进 行 整 治 和 利 用 。 成本较 大等缺点。 1 1全部 充填 开采 . 在 煤 炭 采 出 后 顶 板 尚 未 冒 落 之 前 ,用 2土地复垦技术 固 体材 料 对 采空 区进 行 密 实充 填 ,使顶 板 2 1煤矸 石充填 复 垦和 粉煤 灰充 填复 垦 岩 层仅 产生 少 量 下 沉 ,以 减 少 地 表 的 下 沉 地 下 开 采 产 生 的 大 量 煤 矸石 运 到 地 表 和 变 形 ,达 到 保 护 地 面 建 、构 筑 物 或 农 田 排 放 , 占地 又 污 染 环 境 。利 用 煤 矸 石 作 既 的 目的 。其 中水 沙 充 填是 充填 采 煤 法 中减 为 充 填 材料 , 可 使 采 煤 破 坏 的 土 地 得 到 即 少 地 表 下 沉 效 果 最 好 的 方 法 ,其 次 是 风 力 恢 复 , 能 减 少矸 石 的 额 占地 。 又 充 填 和 矸 石 自溜 充 填 。 利 用 电厂 的 废弃 物 一 粉 煤灰 充 填 沉 陷 1 2条带开采 . 区 复垦土 地 , 以化 两害 ( 陷 区 、粉 煤 灰) 可 沉 根 据 煤 层 和 上 覆 岩 层 组 合 条 件 ,按 一 为三 利 (电厂 、 煤矿 、农 民三 放面 有 利 )。 定 的采 留 比 , 被 开采 的 煤 层中 采 出一 条 , 2 在 2平 地和修 建梯 田复 垦 保 留一 条 。 由于 条带 开采 仅 是 部分 地 采 出 对 积 水 沉 陷 区 、 潜 水 位 较 低 的边 坡 地 地 下煤 炭 资 源 ,保 留 了一 部 分 煤 炭 以 煤柱 带 ,可 采 取 平 整 土 地 、改 造 成 梯 田的 方 法 形 支撑 上 覆 岩 层 。从 而 减 少 覆 岩 移 动 ,控 复 垦 利 用 。梯 田 的水 平 宽 度 和 梯 坎 高 度 , 制 地 表 的 移 动 和 变 形 ,实 现 对地 面 建 、 构 应 根 据 地 面 坡 度 抖缓 、土 层薄 厚 、 工 程量 筑 物 的 保 护 。但该 方 法 采 出率 低 、巷 道掘 大 小 、作 物 种 类 、耕 种机 械 化 程 度 综 合考 进 多 ,: 面 效 率 低 。 【作 虑确 定 ,田间坡 度 的大 小和坡 向 ,应根 据 原 1 3覆岩离 屡带充填 始 坡 度 的大 小 、有 无灌 溉 条件 、复 垦 士 地 根据 采 宅 区上 方 覆岩 移 动 形 成 三 带 的 用 途 来 决 定 。 岩移 特 性 , 煤炭 采 出 后一 定时 间间 隔 内 , 2 3输 排法复垦 行 . 用钻 孔 往 离 层带 空 间 高 压 注 浆 ,充 填 、加 开 挖 排 水 渠 道 ,将 沉 陷 区浅 积水 引 入 固离 层 带 守 矧 ,将 采 动 的 砌 体 粱 结 构加 固 河流 、湖 泊 、坑 塘 、水 库 等 , 为 蓄水 用 , 作 为 稳 定 性 较 好 的 连续 粱结 构 ,使 离 层带 的 使 沉 陷水 淹 地 重新 得 到耕 种 。 F沉 空 间 不 再 向 地 表 传递 ,以 减 少 或 减 缓 2 4深 挖垫浅 复垦 地 表 F , 护地面 建 、构筑 物或 农 田。但 保 沉 运用 人工 或机 械 方法 , 局部 积水 或季 将 该技术难度大 。 节 性 积 水 沉 陷 区 下 沉 大 区域 挖 深 ,适 合 养 1 4限厚 开采 鱼 、蓄 水灌 溉 等 , 挖 出的泥 土充 填开 采沉 用 根 据 矿 区 地 形 、 水 文 地 质 条 件 和 建 、 陷 较小 的地 区 ,使其 成 为 可种植 的耕地 。 构 筑 物 抗 变 形 能 力 , 不 产 生 地 表 积 水 和 2. 以 5积水 区综 合利 用技 术 满 足 建 筑 物 所要 求 的 保护 等级 为 依据 ,确 对 地 面 大 面 积 积 水 和 积 水 深 度 很 大 的 定 可 开 采 的 煤 层 厚度 , 实 现 减 少 下 沉 保 沉 陷 区 , 学地 综 合 利 用 ,发 展 网箱 养 鱼 、 以 科 护 地 面 建 、 构筑 物 及 土地 的 目的。 但 该 技 围栏 养 鱼 、 蓄洪 作灌 溉 水 源 、 建 造 水 上 公 术 采 出率 低 ,仅 在薄 煤 层 中应 用 有 一 定 的 园 等 。
煤矿开采沉陷防治和控制技术范本(2篇)
煤矿开采沉陷防治和控制技术范本煤矿开采沉陷是指在煤层开采过程中,地表发生的沉陷现象。
它是由于采动煤层内部煤岩的塌陷导致的地表沉陷。
煤矿开采沉陷给地表环境和人类活动带来了很大的破坏和影响。
为了减轻煤矿开采沉陷对环境的破坏和人类活动的影响,研究开发沉陷防治和控制技术显得尤为重要。
煤矿开采沉陷防治和控制技术主要包括以下几方面内容。
一、煤矿开采沉陷监测技术煤矿开采沉陷监测技术是指通过各种监测手段对煤矿开采沉陷进行实时监测和测量,以获取准确的沉陷数据,为沉陷防治和控制提供依据。
煤矿开采沉陷监测技术包括地面沉陷监测技术和近地面沉陷监测技术。
地面沉陷监测技术主要包括地标法、探测孔法、遥感监测法等,可实现大范围的沉陷监测。
近地面沉陷监测技术主要包括位移监测、形变监测、应力监测等,可实现对地表和地下沉陷过程的实时监测。
二、煤矿开采沉陷预测和影响分析技术煤矿开采沉陷预测和影响分析技术是指通过对开采工作面的煤岩力学性质、煤层结构和矿压变化规律等进行研究和分析,预测未来开采引起的沉陷情况和影响范围。
煤矿开采沉陷预测和影响分析技术包括数值模拟技术、危险性评价技术和目标函数优化技术等。
数值模拟技术可以模拟煤层塌陷的过程和特征,预测沉陷的分布和范围。
危险性评价技术可以评估沉陷对人类活动和环境的危害程度。
目标函数优化技术可以通过优化开采方案,减小沉陷的影响范围。
三、煤矿开采沉陷控制技术煤矿开采沉陷控制技术是指通过采取各种工程措施和工艺措施,减轻煤矿开采沉陷对地表环境和人类活动的影响。
煤矿开采沉陷控制技术包括预防性沉陷控制技术和补偿性沉陷控制技术。
预防性沉陷控制技术主要包括合理开采方法的选择、采场支护技术的应用等,可以减少煤矿开采引起的地表沉陷。
补偿性沉陷控制技术主要包括填充技术、固结技术和抗拔技术等,可以补偿煤矿开采引起的地表沉陷,保护地表建筑物和基础设施的安全。
四、煤矿开采沉陷修复技术煤矿开采沉陷修复技术是指通过采取各种修复措施,修复被煤矿开采沉陷破坏的地表环境和人类活动。
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
煤矿地表沉陷的治理和修整
煤矿地表沉陷的治理和修整发表时间:2018-10-25T17:36:58.920Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第15期作者:刘莉胡春慧[导读] 我国2005年生产煤炭21.9亿t,规划2010年为25亿t,2020年为28亿t,煤炭将长期是我国的主要能源。
枣庄矿业(集团)有限责任公司蒋庄煤矿山东枣庄 277519摘要:由于技术不断提高,煤炭开采力度也在不断增大,导致环境遭到不同程度的破坏,特别是地表沉陷较为严重,对人们生活环境造成不便,沉陷区产生积水,水资源得到浪费,路面产生裂缝甚至塌陷,给予农田和房屋及道路不同程度的损害。
农田大面积地减产甚至绝产,断送了农民的经济来源;使房屋产生裂缝和变形,人们对住房产生恐慌;道路出现塌陷,给交通带来不便。
这都将归结于煤炭开采过程中,上覆岩层的弯曲变形及相对移动,造成地表塌陷事故。
煤矿开采过程中,煤炭地质遭到破坏,从而引起地质灾害的发生。
关键词:煤矿;地表沉陷;治理;修整导言我国2005年生产煤炭21.9亿t,规划2010年为25亿t,2020年为28亿t,煤炭将长期是我国的主要能源。
煤炭的开发为经济快速持续发展提供了基本保证,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。
1地表沉陷预测模式与参数确定覆岩沉陷的状况,受覆岩性质、煤层赋存条件、开采深度、采煤方法及地表地形地貌的直接影响。
采用概率积分法进行预测,利用中国矿业大学开发的《矿区沉陷预测预报系统hpMSPS软件》进行计算。
1.1地表移动变形预测模式采用概率积分法作为预测地表移动与变形的模式,其变形与移动的最大值分别由下式计算。
最大地表下沉值 Wmax=q?m?cosα(mm)最大地表倾斜值imax= Wmax /r(mm/m)最大地表曲率值Kmax=±1.52Wmax /r2(10-3/m)最大水平移动值Umax=b?Wmax(mm)最大水平变形值εmax=±1.52 b?Wmax /r(mm/m)式中:m―煤层法线采厚,m;q―下沉系数;α―煤层倾角;b―水平移动系数;H―开采煤层距地表垂深(采深),m;r―主要影响半径,r=H/tgβ,m;tgβ―主要影响角正切;1.2地表移动参数的确定煤矿煤层倾角5o~9o。
煤矿开采地表沉陷关键因素及防治措施分析
区域治理环境治理与发展经济发展带来了煤矿资源开采规模的不断扩大,但是同时也造成了采煤区大面积的出现塌陷,这对农业生产、社会生活都造成了严重的破坏。
相关部门应该清醒地认识到采煤塌陷区域治理工程存在的问题,根据煤矿采煤塌陷区域特点,对治理方式进行完善,实现经济效益与社会影响和谐发展,推动煤矿采煤塌陷区域利用的可持续发展。
一、采煤塌陷区概述地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下,向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种地质现象。
采煤塌陷是指由于井下开采煤炭,引起煤炭上覆岩层和地表的下沉,导致大量土地沉陷的现象。
这种现象一旦发生会对生态环境和人身安全造成无法想象的破坏和影响。
塌陷区的形成也跟自然因素有关,如下伏岩层多为砂岩、泥质岩等的情况下,当遇到构造断裂时,容易造成地层塌陷。
除此之外,人为活动的因素也非常重要,高强度的开采加剧了塌陷区的形成,同时人类工程的活动在采煤疏排地下水时,破坏水系统的平衡,也会导致塌陷。
按照稳定程度来分,采煤塌陷区主要分为稳沉塌陷区、未稳沉塌陷区、待塌陷区。
其中,稳沉塌陷区包括积水稳定塌陷区、季节性积水稳定塌陷区和无积水稳定塌陷区。
未稳沉塌陷区包括积水不稳定塌陷区、季节性积水不稳定塌陷区和无积水不稳定塌陷区。
待塌陷区是指在煤田范围内将塌陷而未塌陷的土地。
二、采煤区塌陷现象的主要成因1自然因素地质运动对矿床结构产生强烈的作用力,破坏采煤区地质岩层构造,进而引发了区域性的塌陷现象。
水文灾害是自然界中最为常见的危害现象,其是由地质层构造异常运动引起的,并且随着地下水运动流向而形成不同的破坏区域最近几年国内水文病害的发生率持续上升,洪涝、水灾等,这些都有可能造成地质塌陷。
2人为因素随着社会经济的快速发展,人们改造自然的活动越来越多,人为因素也是造成采煤区塌陷的主要原因。
例如,地下排水管、污水管破裂、邻近建筑施工等改造行为,引起的地下水位急剧变化等都可能引起地面塌陷。
也有部分是生产作业造成,大面积生产均会带来不同程度的塌陷。
控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术研究
控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术研究发布时间:2022-07-22T02:10:50.216Z 来源:《工程建设标准化》2022年6期作者:杨荣[导读] 在煤矿开采过程难免会遇到地质沉陷问题,对周围建筑物的稳定性、自然生态环境会造成严重影响。
杨荣(身份证号码:******************)摘要:在煤矿开采过程难免会遇到地质沉陷问题,对周围建筑物的稳定性、自然生态环境会造成严重影响。
在我国社会经济持续发展的背景下,对煤炭资源的需求量与日俱增。
为保证煤炭开采的安全性,提升开采效率,需要采取科学有效的技术来控制煤矿开采沉陷问题。
基于此,开展控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术研究就显得尤为必要。
本文对当前我国煤矿开采中产生沉陷技术概念和原理进行分析,并对如何控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术进行讨论,希望能够给相关从业人员提供思路。
关键词:控制;煤矿开采沉陷;充填开采技术前言煤层经过开采之后,地表会发生不同程度的位移,关键层就会充分体现控制功能,一旦失去控制效果,就极易引起地面沉陷。
需对关键层进行有效保护,保证关键层的稳定性和牢固性,才能避免发生煤矿开采沉陷。
而部分充填开采技术的主要应用机理为:在煤矿开采过程中,先对覆盖层的关键层具体位置进行分析判断,然后研究其发生破碎的特点,按照分析结果,合理设计条带开采,最后和其他部分充填开采技术相互结合,保证关键层的稳定性和煤矿开采的安全性。
因此,在煤矿开采沉陷中应用部分充填开采技术是可行的。
1煤矿开采沉陷造成的危害煤矿开采沉陷指的是在煤矿开采中,原有地质结构被破坏引起的地质沉陷问题,此种问题对地面建筑物会造成较大程度的破坏。
在煤矿开采之前,通常需要将地面建筑全部或者部分拆除,以避免发生煤矿开采沉陷问题,此种做法会大幅度提升煤矿开采的成本。
此外,煤矿开采沉陷也会对周围的自然生态环境造成不同程度的影响,如果情况严重,甚至会引起地下水渗漏问题,引起不必要的安全事故。
开采沉陷防治和控制技术初探
16 三步 开 采 . 采用 三 步 开采 ,就需 要 我 们 积极 利 用覆 岩 的结 构 与作 用 ,认 真 对 岩 层 移 动 进 行 控 制 ,然 后 运用 荷 载 置 换 原 理 ,进 行 小 条 开
利 用 微生 物 进 行 复 垦 ,是 一种 比较 有效 的复 垦方 式 。这 就需 要 对 煤矸 石 添 加一 定 的微 生物 或者 活 化 剂 ,使 煤 矸 石经 过 一 定 的 生 长 期 以后 ,能够 建 立 起 相对 稳定 的植 物 生长 层 ,进而 达 到 复垦 耕 地 的最终 目的 。
参考 文 献 [] 奎 峰 , 1苏 吕强 , 庆 峰 .MS 2 F 8 2 理 与开 发 [ 一E : 耿 T 3 0 2 1原 M】 京 电子 工 业 出 版
社 .0 5 20.
二 叉树 的构造 。首先 将压 缩 的字符进 行排 序 ,主要 按照 字符 的 出现频 率 而定 。然后 进行 概率 组合 相加得 到新 的概 率 ,直到 概率 为 1 为止 。最后 就是 对信号 源符 号进行排 序 ,从 而得 到 哈夫曼码 。 . 0 生成 符号 代码 表格进 行数 据压 缩 。这 一过 程需 要得 出每 个字符 所 对应 的 编码 才能进 行压 缩 ,根据 树形结 构 ,计 算 出所 需要 的代码 表 ,然 后进 行 整合 ,完成 所有 的代 码 的构 造 。编码 需要 从数 据源 的 每一个 字符 进行 ,直 到所有读 取完 成后才算 整个 数据 压缩 。
14 限厚 开采 .
进 行 限厚 开采 ,我 们 可 以结 合 矿 区 的地 形 、地 质 、水 文 、条 件 及 建 筑 物 的 抗变 能 力 等 因素 ,尽 量 不产 生 地 表 积 水 和 满足 建 筑
控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术
控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术摘要:充填开采技术将煤矸石等应用于充填,可发挥良好的传递荷载的作用,这有助于减少地面沉陷的发生,该技术同时提高了矸石的利用率,可减少由于矸石堆积及排放引起的污染及增加的费用。
部分充填开采仅对冒落区、离层区或采空区进行充填,减少了对充填料的需求。
本文从条带开采冒落区、覆岩离层的充填及采空区膏体条带充填三个方面探讨了部分充填开采技术的应用,具有一定参考价值。
关键词:煤矿;开采沉陷;矸石;部分充填开采采煤作业可引起矸石在地面大量堆积排放,也可造成地表出现沉陷,这一直是煤矿面临的重要难题。
煤炭开采作业时,沉陷的发生可造成土地资源被严重破坏。
煤矿开采时,煤矸石的产量约为煤炭产量的10%~20%,大量煤矸石的堆集造成土地被大量占用,也容易引起安全问题及环境污染[1]。
将充填开采技术应用于煤矿开采沉陷的控制中,其应用前景广阔。
一、充填开采及其经济性分析1、充填开采煤矿采空区充填开采将煤矸石等固体废弃物作为充填材料,将其用于井下填充,可实现矸石不升井的效果,也能有效消化地面堆积的矸石以充填采空区;还可以借助充填体对上覆岩层进行支撑,控制由于岩层移动引起的沉陷,这能让地表沉降得到控制。
随着采煤工作面的不断推进,采用合适的工艺及技术将充填物料运送至采空区,这能实现对固体废弃物的规模化处理,减少由于煤矸石堆积引起的各种问题。
理论而言,煤矿充填开采技术的应用能让煤矿开采引起的环境问题得到有效的治理。
特别是当需要对经济发达的地区建筑下压煤进行开采时,由于搬迁带来的赔偿问题以及由于开采引起的地表沉降问题必须重视,而充填开采技术的应用则可以有效规避这些问题,因此这一方法可应用于对经济建筑物下压煤的开采。
2、充填开采的经济分析实际应用时,充填开采的成本问题必须重视,当村庄搬迁的培养费用及修复土地开采造成的破坏所需的费用大于充填的成本时,采用充填开采才有利可图,才能得以应用。
如果村庄每户压煤量较大,那么直接实施迁村采煤的成本更低;村庄每户压煤量较小时,这时迁村采煤的成本较高,采用充填开采则更加适合。
煤矿开采沉陷防治和控制技术
煤矿开采沉陷防治和控制技术指的是在煤矿开采过程中,通过采取各种技术手段来预防和控制地面沉陷的现象,保障矿山周边环境的安全稳定。
煤矿开采沉陷是指在煤矿开采过程中,由于煤层脱岩和采空区引起的地面沉降现象。
下面就煤矿开采沉陷防治和控制技术进行详细的介绍。
1. 建立沉陷预测模型:通过对矿区地质条件、煤层结构和矿场开采方式等因素的分析,建立沉陷预测模型。
利用该模型可以预测煤矿开采过程中的沉陷量和沉陷范围,为后续的沉陷防治措施提供科学依据。
2. 采取合理的开采方式:煤矿开采沉陷的主要原因是由于煤层脱岩造成采空区,导致地面下沉。
因此,在煤矿开采过程中,应采取合理的开采方式,尽量减少采空区的形成。
常见的开采方式包括分层开采、大小井筒联合开采等,这些方式可以减少采空区的形成,从而降低地面沉陷的风险。
3. 采取填充和支护措施:在煤矿开采过程中,可以采取填充和支护措施来减小地面沉陷的程度。
填充指的是将废弃物、矿渣等填充到采空区,填充物可以承受部分地面负荷,从而减小地面沉陷的规模。
支护指的是使用支架、桩等结构物支撑地面,增加地面的承载能力,减小地面沉陷的幅度。
4. 水资源管理:在煤矿开采过程中,水的排放和利用是一个重要问题。
合理管理水资源可以有效地减小地面沉陷的程度。
一方面,可以通过收集和利用煤矿排放的水资源,减少地下水位的下降,减小地面沉陷的幅度。
另一方面,可以采取排水措施,及时排除煤矿中的积水,减少地下水的聚集,从而减小地面沉陷的风险。
5. 煤矿开采沉陷监测:煤矿开采过程中,要进行地面沉陷的监测和测量工作。
通过实时监测地面变形情况,可以及时观察沉陷的状态,判断沉陷的趋势和规模,为沉陷防治措施的实施提供科学依据。
总结起来,煤矿开采沉陷防治和控制技术是通过建立沉陷预测模型、采取合理的开采方式、采取填充和支护措施、管理水资源以及进行监测等手段,来预防和控制煤矿开采过程中地面沉陷现象的技术措施。
这些技术措施的实施可以有效地保护矿山周边环境的安全稳定,确保矿区开采的可持续发展。
煤炭开采沉陷区地质灾害研究与治理技术初探
煤炭开采沉陷区地质灾害研究与治理技术初探摘要:随着煤炭资源开发利用的规模不断扩大,煤炭资源开采引发的一系列地质灾害和生态问题越来越引发各界的关注。
开采过程中由于对围岩内原有应力平衡的破坏而形成的采空沉陷区不但经常引发滑坡和泥石流,也造成了大面积的植被破坏、水源枯竭、土地荒漠化等生态问题,影响着矿区人民正常的生活秩序,必须得到相关部门的有效治理。
本文分析了煤炭开采沉陷区地质灾害与生态问题的表现形式及其影响因素,并在此基础上提出了治理开采沉陷区地质灾害的具体对策。
关键词:煤矿区开采沉陷地质灾害影响因素治理对策1 煤炭开采沉陷区地质灾害概述1.1 煤炭开采沉陷区地质灾害的严重性目前在一次性能源应用中所占比例高达70%的煤炭资源,为我国的经济增长和社会发展作出了卓越的贡献。
然而,随着煤炭资源开发利用的规模不断扩大,煤炭资源开采也引发了一系列地质和生态问题,特别是煤层开采过程中,由于对围岩内原有应力平衡的破坏而形成的采空沉陷区常导致地表裂缝、塌陷的产生,并引发滑坡、泥石流,以及进一步的生态破坏,影响着矿区人民正常的生活秩序,必须得到相关部门的有效治理。
治理过程中,应全面把握开采沉陷区地质灾害与生态问题的各种形式,对其形成因素进行科学分析,并在此基础上找到最佳处理方法,避免煤炭开采构成的经济损失和生态资源损失。
1.2 煤炭开采沉陷区地质灾害与生态问题的表现形式1.2.1 地表沉陷造成的地质问题地表沉陷引发的最常见的地质问题是地表裂缝对建筑基础的影响和诱发山体滑坡等问题。
地表下沉、倾斜或水平移动变形等现象常造成构建筑物与地基间的平衡状态遭到破坏。
以倾斜为例,地表倾斜将导致采动影响范围内的构筑物重心偏离而发生倾斜,加之其还会对建筑承重结构产生附加应力,因此基础的承压状态也会发生变化。
此外,开采沉陷对矿区内的管线、道路、堤坝等的破坏也非常严重。
沉陷区的山体滑坡和泥石流则多是受开采变形扰动影响,在构造节理和开采裂缝的分割下,边坡岩体沿软化泥岩层发生滑动而形成的。
煤矿开采沉陷与控制浅析
7 0・
科 技 论 坛
煤矿开 采沉 陷与控制浅析
刘正春
( 煤 炭 工 业合 肥 设 计研 究 院 , 安徽 合肥 2 3 0 0 4 1 )
摘 要: 针对 目 前矿井开采沉陷对环境 、 建筑物的影响 , 总结 了岩层 与地表 移动的控制技术 包括条带 开采 、 房柱式开采 、 充填 开采等 。 对开采沉 陷控制技 术的发展 趋势进行 了综述对 开采沉 陷的治理具有重要 意义。 关键词 : 开采沉 陷; 条带开采 ; 膏体充填 ; 离层注浆 1开采沉陷的影 响 为O . 1 ~ 0 . 3 。风力充填一般用于缺乏水 源 、 井下不 宜增加水流等条 开采沉陷对环境的影响突出表现在 : 地表耕地受到破坏 , 平原 件。矸石 自 溜充填用于急倾斜煤层或倾斜煤层, 优点是不需要专用 地区大片地表移动盆地积水, 使耕地无法耕种, 如淮南市 2 0 0 5 年有 设备, 对充填材料的要求也不高, 减沉效果不及水力和风力充填, 地 l 5 万人失去土地; 煤矿开采必然涉及到对地下水的疏干, 受下降漏 表下沉系数一般为 O . 3 0 . 4 。国外( 如波兰、 德 国、 法国等) 的煤矿都 斗影响, 必然导致地下水位大面积大幅度下降, 影响居民生活用水 曾采用过充填法采煤。 充填开采在波兰、 德国发展应用最好最多。 波 和灌溉用水。严重时受采动的山地易产生滑坡, 危及工民用建筑物 兰在建筑物下采煤时采用水砂充填的采煤量占全国建筑物下总采 安全等 。 煤量的 8 0 % 左右。 国外使用的充填材料通常是河砂 、 煤矸石和 电厂 2岩层与地表移动控制技术研究现状 粉煤灰等。长壁工作面使用水砂充填后地表下沉系数为 0 。 1 0 . 2 。 岩层与地表移动控制技术 是矿 山开采沉 陷学的主要研究方 向, 英国 、 法 国、 比利时等 国都不 同程度地采用了风力充填方法 。 我国在 目前国 内外控制技术 措施主要有部 分开采法 、 充填开采 法 、 覆岩离 抚顺 、 淮南等矿 区采用 了不 同形式的采空 区充填方法 。在淮南 。 充填 层注浆 和协调开采法等 。 复垦较为成功的是李 郢孜煤矿 和孔集煤矿 。 李郢孜煤矿 2 4 年来 , 共
煤矿开采沉陷及其预防对策分析
煤矿开采沉陷及其预防对策分析我国的煤炭资源十分丰富,相对来说,天然气与石油的资源较少。
因此,我国的主要能源来源于煤矿的开采。
煤矿能源在我国能源之中的比例占据一半以上,煤矿作为我国的主要能源,会一直并长期主宰着我国的能源产业。
我国经济的快速发展,带动着能源产业的需求。
因此,煤矿的开采规模也随之而增大,那么我国的生态环境问题就成为了非常重要的问题。
在煤矿的开采中,经常会发生地面沉陷等情况,本文主要针对此情况进行分析,并适当提出了应对措施,希望能够为业内人士带来帮助。
标签:开采沉陷防治对策充填注浆1煤矿开采沉陷形成原因及现状1.1开采沉陷形成的原因煤矿开采的沉陷情况是指,开采人员将煤从煤层采出后,地下的采空区和其周围本应有的水平应力,和土地的垂直应力平衡状态被破坏,导致地面重新分布垂直应力,引起了岩层的破坏、变形,甚至发生土地的移动,并且在移动过程中,导致地表和土层的土地也发生了变化,这种变化的过程,就是开采沉陷。
开采沉陷的实质原因由于地下开采的不断扩大,导致岩石的内部应力发生复杂的变化,这种变化又会引起其他周围岩石应力的变化,这种变化不断地传播至地表,导致从采空区至地表全部岩层整体移动的结果。
采空区上覆的岩层内部的构造是非常复杂的,各个岩层的岩性往往有很大的差异,而且各个岩层内部存在着各种不连续的节理和裂隙,如果开采沉陷促使这些节理和裂隙相互导通,则会引起范围更大的岩层移动,如果这些岩层的移动向地表对地表不断地扩散,最终传至地表的岩层,这将引起更大范围的地表沉降。
如果煤层埋藏的深度比较深,地下的采矿活动的范围也比较的小,则由于开采造成的地表沉陷是非常小的,有时仅仅会引起地,下局部的岩层移动并不会引起地表沉陷。
反之如果煤层埋藏浅,地下的采矿活动比较剧烈,影响的范围很大,那么肯定会引起地表岩层的移动和变形,最后形成地表沉陷。
1.2煤矿开采沉陷现状及存在的问题在进行煤炭开采时,主要有以下几种开采方式。
打设立井、斜井,或平硐的井工进行开采。
裂隙和塌陷地表防治安全措施
贵州大西南矿业有限公司金沙县新化乡安能煤矿裂缝和塌陷地表防治安全技术措施二〇一七年(修编)裂缝和塌陷地表防治安全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科学知识,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,不至于通过地面塌陷、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:王汝洪(矿长)副组长:肖永立(总工程师)、李向兵(安全矿长)成员:各科、队室成员王汝洪负责组织对地表塌陷、裂隙的巡查工作李向兵负责专项的治理工作。
肖永立负责提供相关技术、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,必须将地面压实,将原来的地壑填埋、压实,并形成新的排水沟,确保水可以自然流出。
煤矿开采沉陷地质灾害分析及控制措施研究
煤矿开采沉陷地质灾害分析及控制措施研究摘要:在煤矿开采中,很多矿山的资源都会出现过度开采的情况,在这种情况下导致工程地质灾害的情况频频发生,这不仅会影响到煤矿企业的整体经济效益,还对开采人员的生命财产安全造成严重的威胁。
为了有效地防止煤矿开采中工程地质灾害的发生,煤矿企业应该深入地分析工程地质灾害发生的原因,明确灾害链的概念,不断地优化和完善工程地质减灾的对策,使得煤矿开采能够有序的开展工作。
关键词:煤矿开采;沉陷灾害;措施引言长期以来,我国经济和社会的发展,都离不开各种能源的支撑,尤其是煤炭,其作为最主要的能源,更是发挥了至关重要的作用。
然而,随着煤炭的开采向地下更深处发展,煤炭开采区域的水文地质情况也越来越复杂。
煤矿勘探工作中,如果不重视矿区的水文地质情况,忽视地下水的分布、体量、流向等情况,盲目地进行煤矿开发,会很容易出现水文地质灾害,影响煤矿的安全开采,给国家造成经济损失,甚至会危害工作人员的生命安全。
因此,必须要未雨绸缪,提前做好预防工作,采取针对性的技术和措施,最大限度地减少煤矿水文地质灾害的发生,杜绝出现重大煤矿事故,保障煤炭生产的安全、平稳、可持续发展。
1地面沉陷机理随着煤矿开采,内部支护力会发生变化,导致地面沉陷、内部沉陷等地质灾害出现。
这是目前煤矿开采发展中最为常见的地质灾害。
出现地面塌陷的原因有很多:人为地对采空区围岩进行破坏、踏面区岩石破碎等。
地下形式复杂,尤其是水动力的作用下,深入岩层的水体会对内部结构进行侵蚀,从而发生变化。
溶洞开始向地表推进和扩展,溶洞内的支护结构发生剧烈变化。
这时如果上面压力增大,例如:“大雨、暴雨”等作用下,水土融合增大压力,支护材料中的细小颗粒随着雨水流出,隧道的支护结构完全破坏,强度降低,振幅增大,形成坍塌事故。
降水通过渗透改变内部岩体的力学作用时,岩体会随着水流调整新的内部支护结构,导致坍塌的持续发生。
2煤矿开采沉陷引起的地质灾害类型煤矿开采沉陷造成的地质灾害主要包括地表裂缝、水土流失、地表水断流以及山体滑坡等。
井工煤矿开采造成的地表沉陷及治理措施
井工煤矿开采造成的地表沉陷及治理措施摘要:在井工煤矿开采过程中由于煤炭层被采空,很容易发生地表沉陷,导致地面中出现裂缝,进而造成地苗水渗漏,影响周围的环境。
针对地表沉陷的情况,需采取合适的治理措施,改善开采煤矿对周围环境,地质的影响。
本文主要讲解井工煤矿开采导致的地表沉陷以及治理措施的情况。
关键词:井工煤矿;地表沉陷;治理措施随着科学技术的不断发展以及社会发展对煤矿资源的需要量不断增多,对煤炭开采技术的要求逐渐增加[1]。
煤炭行业快速发展过程中,煤炭开采的规模以及数量不断增多,但是在煤炭开采中,经过开采的矿区中出现地面沉陷特征,会对周围环境造成严重的影响,具体表现为塌陷坑,地裂缝,建筑出现损坏等情况。
对煤矿区域中地面沉陷发生原因进行分析,制定出合理的治理方法。
1 煤矿开采对矿区环境影响在地下井矿中开采煤矿过程中会对周围地层产生影响,对周围环境的采动影响主要从深处向周围扩散的。
开采空间的大小会对周围岩性的地层造成不同的影响。
在地下开挖矿井,会对周围地层造成较大的影响,若挖掘一个菜窖,那么产生的地层影响会比较轻微。
如果挖掘一个巷道,会较大地影响周围地层,这个影响范围中称为松动圈,一般范围在1米到2米左右。
如果地层的岩性比较软,开采的深度比较小,在煤矿开采中使用长臂采矿方式,在推进几十米后,会对地表造成影响[2]。
如果地层的岩性比较硬,开采的深度比较大,开采煤矿的工作面需要推进一个比较大的长度后才能对地面产生影响。
在煤矿区域中采空区域发生地面塌陷的原因主要由于地下煤矿开采完后,造成大范围的采空的情况,会造成地面的变形以及坍塌的情况,会对农作物、耕地以及民房造成较大的危害。
其中最危险的地段是由于地面沉陷导致部分农田水平面降低,积水进入其中形成潭水或者沼泽地,农作物由于地面沉陷导致损坏,整块田地无法再次进行耕种,导致出现丢荒的情况。
煤矿发生塌陷不仅会对土地,地表的植被资源造成破坏,还会严重影响矿区周围的人们的生活生产。
煤矿开采地表沉陷预测及其防治研究
煤矿开采地表沉陷预测及其防治研究摘要:为了进一步提升煤矿开采的安全质量,需要进行地质灾害防治策略的优化。
地质灾害防治策略不仅能够控制地质灾害发生的几率,而且能够提升煤矿开采和环境保护工程的发展。
因此,分析煤矿开采过程中常见的地质灾害类型,并建立在地质灾害勘查方法的角度进行分析,不仅是本文论述的重点,也是进一步推进煤矿安全管理以及绿色煤矿建设工程的重点研究课题。
关键词:开采煤层;地标沉陷;防治引言通过对煤矿矿区地质环境现状的调查,收集矿区的地形地貌、水文、植被、地质构造、煤矿及周边其他人类重大工程活动资料,提取数据,依据相关公式计算,获得煤矿开发活动范围内的各类地质灾害种类及危害程度,对煤矿地质环境进行针对性治理,使煤矿地质环境保护成为可能。
1煤矿开采地表沉陷防治的重要性地矿工作过程中,加大地质环境的保护以及煤矿地质灾害的防治力度,发挥着极其重要的作用,除了能够预防各类灾害和保证工作人员安全之外,还能够为企业提供与防治地质灾害有关的信息,进而制定更加科学的采矿路线。
例如,某煤矿处于地质与水质环境较为复杂的地区,周围存在许多暗河,采矿前应明确掌握该地段暗河数量与未知,防止产生突水等情况,科学规划路线,如此便能够在保证工作人员安全的同时,提高采矿效率。
立足于企业角度进行分析,加大地质环境保护以及煤矿地质灾害防治力度,可以最大化节省物力与人力,有效控制企业成本,并保障员工安全性,与传统探测方式相比之下,具备许多优越性,因此需增强对煤矿地质灾害防治与地质环境保护的探究。
2煤矿地质环境特点随着我国矿业经济的快速发展,煤矿地质环境问题日益突出。
煤矿地质环境的治理是一个复杂的系统工程,不仅要考虑到对生态环境的影响程度,还要从根本上解决好与当地居民的利益关系,使其在保护矿区资源的同时也能兼顾社会效益和生态效益。
目前,在国内,煤矿地质环境的现状主要有以下几个特点:(1)矿产开发过度,煤矿开采不合理,导致地质灾害频发;(2)煤矿的规模不断扩大,但由于管理不到位,造成了地下水位下降,水土流失严重;(3)采矿区的植被破坏,水土流失,土地沙漠化,土壤肥力降低,对地下水的补给能力减弱,加剧了地表水和地下水的污染;(4)采空区的塌陷、乱石、滑坡现象频发,给周边的生物多样性的生存带来极大的威胁等。
煤矿塌陷区防控与土地复垦技术
[] 1金华 山. 砼裂缝产生原 因分析[] J 公路与汽运 ,0 4 O . 2 0 ,1 [] 2 李晶磊等 . 商品砼 住 宅楼 板产 生裂缝 的原 因及预 防[] 现浇 J 科
技 信 息 ,0 9 20,
[] 3 王华健 . 商品砼 裂缝产生原 因分析及治理方 法[] J. 公路与汽运 ,
[ 关键词 ] 开采沉陷 土地 复垦 沉 陷控制
O前 言 .
煤炭 的开发为经济快 速持 续发展提供了保证 ,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 E益突出 ,开采沉陷造成 l 的矿 区环境灾害主要有土地塌 陷或积水 , 田减产或绝产 、 农 道路 塌陷 、 房屋变形破坏等, 有效控制和减轻地面塌陷程度是解决此问题的根本之 路 。随着煤炭形势 的好转 , 各集 团公 司都加 大了环境 的防治和治理 , 对 煤炭事业来说 , 功在 当代 , 利在千秋。 1沉 陷 的 防治 技 术 途径 . 沉陷破 坏的防治技术途径可 以从两方面考虑 : 1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。( ) 2开采沉 陷破坏的恢复和整治 , 运用土地复垦技术和建筑物抗采动变形技术 , 对 开采沉陷破坏 的土地进行整治和利用。 11 .全部充填开采。 在煤 炭采 出后顶板 尚未 冒落之前 , 固体材料 用 对采空区进行密实充填 , 使顶板岩层仅产生少量下沉 , 以减少地表 的下 沉和变形 , 达到保护地面建 、 构筑物或农 田的 目的 。其 中水沙充填是充 填采煤法 中减少地表下沉效果最好的方法 ,其次是风力充填和矸石 自 溜充填 。 但充填采矿法需要专 门的充填设备和设施 , 还需要有充足的充 填 材料 。矿井初期投资大 , 吨煤成本相应的增加。 1 条带开采。 . 2 根据煤层和上覆岩层组合 条件 , 按一定 的采 留比, 在 被开采的煤层中采出一条 , 留一条 。 保 由于条带开采仅是部分地采出地 下煤炭资源 , 保留了一部分煤炭 以煤柱形支撑上覆岩层。 从而减少覆岩 移动 , 控制地表的移动和变形 , 实现对地面建 、 物的保护 。 构筑 但该方法 采 出率 低 、 道 掘 进 多 , 作 面效 率 低 。 巷 工 1 . 3覆岩离层 带充填 。 根据采空区上方覆岩移动形成三带的岩移特 性, 在煤 炭采出后一定时 间间隔内 , 用钻孑 往离层 带空间高压注浆 , L 充 填 , 固离层带空间, 加 将采动 的砌体 梁结构加 固为稳定性 较好 的连续 梁 结构 , 离层带 的下沉空间不再 向地表传递 , 使 以减少 或减缓地表下沉 , 保护地面建 、 构筑物或农 田。但该技术难度 大 , 需再进一步研究。
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浅谈煤矿开采沉陷防治和控制的技术
[摘要]煤炭的开发为国家经济快速持续发展提供了基本保证,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。
[关键词]沉陷防治沉陷技术
中图分类号:td327 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)23-0318-01
一.沉陷的防治技术途径
沉陷破坏的防治技术途径可以从两方面考虑;(1)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。
(2)开采沉陷破坏的恢复和整治,运用土地复垦技术和建筑物抗采动变形技术,对开采沉陷破坏的土地进行整治和利用。
1.全部充填开采
在煤炭采出后顶板尚未冒落之前,用固体材料对采空区进行密实充填,使顶板岩层仅产生少量下沉,以减少地表的下沉和变形,达到保护地面建、构筑物或农田的目的。
其中水沙充填是充填采煤法中减少地表下沉效果作好的方法,其次是风力充填和矸石自溜充
填。
但充填采矿法需要专门的充填设备和设施,还需要有充足的充填材料。
矿井初期投资大,吨煤成本相应的增加。
2.条带开采
根据煤层和上覆岩层组合条件,按一定的采留比,在被开采的煤层中采出一条,保留一条。
由于条带开采仅是部分地采出地下煤炭资源,保留了一部分煤炭以煤柱形支撑上覆岩层。
从而减少覆岩移动,控制地表的移动和变形,实现对地面建、构筑物的保护。
但该方法采出率低、巷道掘进多,工作面效率低。
3.覆岩离层带充填
根据采空区上方覆岩移动形成三带的岩移特性,在煤炭采出后一定时间间隔内,用钻孔往离层带空间高压注浆,充填,加固离层带空间,将采动的砌体梁结构加固为稳定性较好的连续梁结构,使离层带的下沉空间不再向地表传递,以减少或减缓地表下沉,保护地面建、构筑物或农田。
但该技术难度大,再近一步研究。
4.限厚开采
根据矿区地形、水文地质条件和建、构筑物抗变形能力,以不产生地表积水和满足建筑物所要求的保护等级为依据,确定可开采的煤层厚度,开采是仅回采这一厚度的煤,其余各煤层均不开采,以实现减少下沉保护地面建、构筑物及土地的目的。
但该技术采出率低,仅在薄煤层中应用有一定的使用价值。
5.协调开采
厚煤层分层开采时,合理设计各工作面的开采间距,相互位置与
开采顺序,使开采一个煤层(工作面)所产生的地表变形和开采另一个煤层(工作面)所产生的地表变形相互抵消或抵消一部分,以减少采动引起的地表变形,保护地面建、构筑物。
但该技术要保持一定的错距,因此组织生产难度较大。
6.“采-注-采“三步法开采
充分利用覆岩结构对岩层移动的控制作用,应用荷载置换的原理,进行小条带开采-注浆充填固结采空区-剩余条带开采的三步法开采,有效的对岩层移动和地表沉陷的控制,解决了大面积开采地表沉陷控制、提高了煤炭的回采率,保护了地面建、构筑物,但也存在工艺复杂,成本较大等缺点。
二.土地复垦技术
1.煤矸石充填复垦和粉煤灰充填复垦
(1)地下开采产生的大量煤矸石运到地表排放,既占地有污染环境。
利用煤矸石作为充填材料,即可使采煤破坏的土地得到恢复,又能减少矸石的额占地。
(2)利用电厂的废弃物--粉煤灰充填沉陷区复垦土地,可以化两害(沉陷区、粉煤灰)为三利(电厂、煤矿、农民三放面有利)。
2.平地和修建梯田复垦
对积水沉陷区、潜水位较低的边坡地带,可采取平整土地、改造成梯田的方法复垦利用。
梯田的水平宽度和梯坎高度,应根据地面坡度抖缓、土层薄厚、工程量大小、作物种类、耕种机械化程度综合考虑确定,田间坡度的大小和坡向,应根据原始坡度的大小、有
无灌溉条件、复垦土地用途来决定。
3.输排法复垦
开挖排水渠道,将沉陷区浅积水引入河流、湖泊、坑塘、水库等,作为蓄水用,是沉陷水淹地重新得到耕种。
4.深挖垫浅复垦
运用人工或机械方法,将局部积水或季节性积水沉陷区下沉大区域挖深,适合养鱼、蓄水灌溉等,用挖出的泥土充填开采沉陷较小的地区,使其成为可种植的耕地。
5.积水区综合利用技术
对地面大面积积水和积水深度很大的沉陷区,科学的综合利用,发展网箱养鱼、围栏养鱼、蓄洪作灌溉水源、建造水上公园等。
6.固体微生物复垦技术
煤矸石添加适量微生物活化剂,经过一个植物生长期(约6个月)就可建立起稳固的植物生长层,形成熟化的土壤。