关于煤矿采空区勘察及处理

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矿山开采中的采空区处理与防治技术

矿山开采中的采空区处理与防治技术
汇报人：可编辑 2023-12-31
目录 CONTENTS
• 采空区概述 • 采空区处理技术 • 采空区防治技术 • 采空区处理与防治的未来发展
01
采空区概述
采空区的定义与形成
采空区的定义
采空区是指在矿山开采过程中，因矿石被采出后留下的空间区域。
采空区的形成
采空区的形成是由于矿石被开采后，原有的岩石和土壤失去了支撑，导致上覆岩层发生变形、移动和破坏，最终形成空洞或塌陷。
本。
动态监测
03
建立采空区的动态监测系统，区处理与防治的科技需求
加强基础研究
深入研究采空区的形成机理、演化规律和处理技术原理，为采空区处理与防治提供理论支持。
创新技术研发
鼓励科技创新，研发新型的采空区处理与防治技术，提高处理与防治效果。
建立标准体系
领域。通过监测技术获取的数据能够反映采空区的动态变化，为采空区
治理和安全生产提供重要支持。
采空区安全管理制度
安全管理制度概述
采空区安全管理制度是一种针对采空区管理的安全规章制度，旨在规范采空区治理和安全生产行为，保障人员和财产安全。
安全管理制度内容
安全管理制度主要包括采空区安全管理规定、应急预案、安全培训等方面的内容。各项规定和预案应根据矿山实际情况制定，确保制度的针对性和实用性。
详细描述
矿柱回采法在开采过程中预留一定数量的矿柱，以支撑采空区的顶板和侧壁。在采空区形成后，回采预留的矿柱，减小采空区的跨度，提高其稳定性。该方法适用于处理各种规模的采空区，且可以有效控制采空区的变形和塌陷。
03
采空区防治技术
采空区预警系统
预警系统概述

关于煤矿采空区勘察及处理

关于煤矿采空区勘察及处理摘要：本文对关于煤矿采空区勘察及处理的问题进行了探讨，文章从阐述小型煤矿采空区特征入手，进一步介绍了几种常见的煤矿采空区勘察方法，并且分析了采空区勘察方法的初选及验证要点，最后研究了煤矿采空区的处理方法。

关键词：煤矿采空区；特征；勘察方法；初选及验证要点；处理方法前言煤炭作为我国重要的基础能源，一直以来都受到高度重视，而煤炭的开采、生产、供应环节更是形成了一条庞大的产业链，衍生出了一系列的工业、商业企业单位。

煤炭的开采是非常重要的一个环节，在开采过程中，会对周边地区的环境形成巨大的影响，采空区就是煤矿开采之后所预留的空洞，它需要得到相关单位的重视，运用专业方法对其进行适当的勘察和处理。

1 小型煤矿采空区特征煤矿采空区通常指的是在煤矿施工阶段，对地下煤炭或煤矸石等物质开采结束后所残留的空洞或空腔。

一般情况下，对煤矿进行开采后所留下的采空区在布局上会体现明显特点。

比如因为采煤作业往往历时长久历史悠久，许多采煤活动往往会延续几十年不停止；采空区的埋藏往往相对较浅，加上其分布地带的连续性不强，伴随着采煤随意性的问题，使得采空区也带有随意性特征。

而煤层的深度浅，分布断断续续，采煤规律性不强，就使得大规模的煤矿开采比较困难。

此外，如果工作人员对采空区资料的采集不够全面；现在的地表房屋房龄存在巨大差别，老房龄险房集中度高，地表沉降及地面塌陷调查工作也面临诸多挑战。

2 煤矿采空区勘察方法2.1高密度电法这种方法又被称作高密度电阻率法，它将岩、土在导电性上的差别作为前提，对人工施加稳定电流场后的地下传导电流分布状况进行更深入的分析，它采用的是电探方式的理念，矿区典型剖面如下图所示。

在目前，对采空区进行勘察的过程中，高密度电法是运用最为广泛的一种方法，能借此获取到相对精确的数据，在分布广的较大型采空区中运用频率最高，但对比较小型的煤矿和因滥采煤矿而留下的采空区而言，特别是高压电线分布密集的采空区，勘探线的布局往往不够连续，因此达不到理想的精度。

采空区安全处理措施精简版

露天矿采区由于盗采原因部份位置浮现了采空区 ,为了确保采空区施工过程人员与设备安全,特制订本安全技术措施.区域采剥作业前,必须对采空区 X 围与巷道走向进行勘探,查明采空区X 围以指导本矿安全生产.采用打探孔方式确定空洞X 围,在南帮+2565 台阶和+2575 台阶均发现了采空区,具体 X 围如图 1 所示：图 1 目前勘探的采空区 X 围1、采空区位置一探孔情况分析说明：〔1〕由东向西施工两排探孔 ,共 43 个,孔距 5m,均钻孔至煤层底板,孔深在 18~21m 之间.<2〕有 5 个孔浮现空洞现象,形成 2 个空洞区域,均在煤层中部或者下部,探孔内均无发热高温现象.<3>空洞区域 1：空洞标高在+2562~+2556,南北方向长度约58m, 空洞方向为北偏东 44°.空洞区域 2：空洞标高在+2567~+2559,南北方向长度约 53m, 空洞方向为北偏东 54°.位置一采空区 X 围与巷道走向具体如图 2 所示：图 2 位置一采空区 X 围与巷道走向2、采空区位置二探空情况分析说明：<1>由南向北施工 4 列探孔,共 28 个,孔距在 8m-16m 之间,排距在4.5m-6m 之间,均钻孔至煤层底板,孔深在 4.9~20m 之间.<2>有10 个孔浮现空洞现象,形成 1 个空洞区域,基本在煤层中部或者下部,其中有 1 个探孔有发热高温现象.<3>空洞区域：东西方向长度约 130m,空洞方向为北偏东 70°.图 3 位置二采空区 X 围与巷道走向3、采空区位置三探空情况分析说明：<1>探孔总数为 32 个,孔距 10m,排距 5m,大部份钻孔至+2545 水平,孔口高程平均为 2560.4m,孔深在 11-20 米之间.<2>有 14 个孔浮现空洞现象,到空洞的孔深无规律,空洞内部洞高在 0.8m-6m 之间.孔内温度普通在 3-7C° ,均无高温孔.<3>空洞区域南北方向长度约 35m,东西方向长度约 35m,空洞方向北偏东 53°.图 4 位置三采空区 X 围与巷道走向1、施工作业之前〔1〕采空区作业人员,在采空区施工之前必须进行相关安全技术教育培训,合格后方可进入现场施工.〔2〕采空区作业人员必须严格劳保着装〔佩戴安全帽、防尘面具,穿防护工作服〕 .〔3〕钻机进入作业面必须按指定路线行走且不得长期作业 , 以防钻机长期穿孔作业产生震动引起采空区塌落.2、穿孔作业〔1〕穿孔前必须勘察并清理工作面 ,确保钻机作业安全,提高采空区穿孔质量.〔2〕提前做好孔网参数设计 ,遵循先设计后作业的原则.〔3〕严格设计布孔 ,在采空区不得随意改变孔位、孔深.孔位与设计深度偏差要在技术要求之内.〔4〕在采空区施工时,所有的机械和管理人员必须有序地进入施工现场,如有异常要有序与时撤离.〔5〕钻机穿孔时 ,一人操作,一人在旁边监看,发现地表有裂缝、塌陷等异常现象时,设备与人员应即将撤出采空区至安全地带.〔6〕钻机穿透的炮孔 ,必须与时封堵,防止采空区的煤层遇空气后发生自燃并产生火孔.〔7>在采空区作业的钻机要在白日进行穿孔作业.严禁夜偶尔大风、大雾等恶劣天气下作业.<8>钻机在进行穿孔作业时 ,作业人员须佩戴防尘面具 ,以防采空区被穿透时,有毒有害气体溢出造成人员伤害.<9>钻机在采空区煤层穿孔作业时 ,钻机采用 "之〞字形折返前进方式,钻机履带与空巷之间非平行方向.使之总存在一定的夹角,防止一侧履带蓦地落入空巷 ,并利用钻杆进行探查 ,在钻机作业 5—6m 的时候 ,采用间歇给压 ,以防空巷打通时 ,蓦地压力释放 ,冲击器空打钻头穿孔.<10〕钻机穿孔后 ,需即将退出 ,不宜在采空区正上方长期停留.<11〕采空区内所有炮孔 ,需用矿用多功能气体检测仪进行孔内气体检测,若气体浓度值过高,则要住手挖掘或者爆破作业,先用自然扩散法降低施工区域 X 围煤层或者采空区内气体浓度,从而降低气体压力, 防止其蓦地涌出.<12>有害气体浓度较高区域,可采用减小穿孔间距,加大排气通道数量 ,使下面煤层或者采空区内集聚的有毒有害气体能够快速扩散 , 以降低其浓度.3、爆破作业〔1〕爆破作业前应编制采空区爆破设计说明书,提出针对性安全技术措施,并经爆破作业单位与煤矿单位相关技术负责人审核与审批后方准作业.〔2〕采空区装药前必须清理爆区内杂物,外围插上警示标志以示警戒,非爆破作业人员与无关设备不许进入作业区.〔3〕必须严格按照生产科下发的采空区任务单装药、填塞,掌握药柱高度,不得随意增大或者减少药量.〔4〕采空区内炮孔爆破作业 ,爆破中对空巷顶部的炮孔,采用药包吊住的方法进行爆破,一次起爆.〔5〕爆后等待 15min,确定采空区无异常情况后,方可准许专职人员进入爆破现场检查.〔6〕检查确认没有问题发出警戒解除信号后,人员与设备方可进入现场.如有盲炮等故障,应与时向负责人上报.1、在挖掘采空区之前先确定采空区的 X 围并设警戒；2、在作业之前 ,所有机械必须进行检修,工作人员必须佩带安全帽、反光背心、防毒口罩,穿防护工作服等；3、进入采空区作业的所有机械工作人员与管理人员在采空区施工前必须进行安全技术教育培训；爆破后采剥队必须对空巷是否放塌进行确认,必须在确定空巷放塌的情况下,才可进行采装作业.〔1〕在进入采空区施工时 ,非工作人员不得入内.所有的机械和管理人员必须有序的进入施工现场 ,如有异常有序与时的撤出作业区；〔2〕在挖掘采空区的同时,必须有专职人员 24 小时坚守采空区. 如发现异常与时的撤出所有机械设备和工作人员 ,同时向矿职能部门报告；〔3〕在施工作业时必须按照设计方案施工；〔4〕在遇到温度较高的区域 ,不能与时作业的,必须用水将温度降低到一定程度时再施工；4、采装过程中严禁所有人员在采空区边缘下车、停留；5、若发现冒烟地段用沙子填实,控制火源,在施工过程中,发现明火点或者浮现新的明火点,要对该位置提前安排挖掘施工或者局部灭火施工,防止火区进一步蔓延,为后续施工增加难度.6、挖掘出来的灼热体、燃烧体残渣,应排放到煤系底层以外.7、作业完毕设备不许在采空区停留 ,开到 50m 以外安全地点停.放8、排弃的高温煤岩 ,必须当班覆盖处理完毕.9、设备应根据风向与时调整作业地点〔设备、人员应在上风向作业〕 ,防止有害气体伤人.1、严格根据生产技术部给出的坐标和安全技术交底进行操作.2、根据生产技术部提供的所在位置,探测是否存在隐伏高温区的迹象,根据钻探过程中有无掉钻具、钻进速度是否变化较快,进给风压是否变小、钻孔时是否发生尘烟变化或者严重踏孔等现象 ,来判断有无高温区的存在.3、首先在距离高温区 25m 处进行打钻,第一个孔和随后的孔距离是 5m 以此类推,或者进行变换孔距,进行探测,检查是否有空洞的存在, 如果没有发现空洞,则继续向前延伸 5m,并测量温度,对探孔做标记, 直至准确控制高温区的 X 围大小,做探孔定位并标号.4、在钻孔完毕后,孔内溢出带有异味,刺鼻等气体,人员与时撤离通风处,或者撤离施工作业区.5、在高温施工区,设备浮现故障时,与时调用拖障车或者用大型〔比如反铲等〕设备将其拉出高温施工区.6、严格落实先培训再上岗制度.7、钻孔作业人员在钻孔时要提高安全意识,遇到高温孔时加强防护措施,佩戴劳保用品,并记录高温孔温度和其他情况.8、设备停放要规 X,避免由远到近打孔,打钻过程中浮现意外,钻孔作业人员要先撤离,看无其他异常后再撤离设备.9、安全质量环保科、生产技术科与现场带班经理进行现场监督作业,遇到问题与时处理并上报矿方.本规程只合用于目前已探测出来的南帮 +2565 和+2575 采空区域.。

煤矿采空区工程地质勘察几点认识

煤矿采空区工程地质勘察几点认识【摘要】煤矿采空区工程地质勘察是在煤矿开采过程中进行的重要工作，旨在保障采空区工程建设的安全和有效进行。

本文首先介绍了煤矿采空区工程地质勘察的重要性，并分析了研究背景和目的。

接着详细阐述了煤矿采空区工程地质勘察的基本内容、方法以及地质勘察报告的内容，指出了地质灾害预评价和治理方案的重要性。

结论部分总结了煤矿采空区工程地质勘察的重要意义，提出了发展趋势，并对研究内容进行了总结和认识。

通过本文的分析，可以更好地认识和理解煤矿采空区工程地质勘察的重要性，为相关工作提供参考和指导。

【关键词】煤矿采空区工程地质勘察、重要性、研究背景、研究目的、基本内容、工程地质勘察方法、地质勘察报告内容、地质灾害预评价、地质灾害治理方案、重要意义、发展趋势、总结认识。

1. 引言1.1 煤矿采空区工程地质勘察的重要性煤矿采空区工程地质勘察的重要性可以从以下几个方面进行分析。

煤矿采空区是煤矿生产过程中留下的地下空洞和裸露的岩石体，其地质条件十分复杂，存在着较大的地质灾害隐患，如地面塌陷、地质破坏等。

进行工程地质勘察可以及时发现和评价采空区的地质情况，为工程设计和施工提供科学依据，减少灾害风险，保障工程安全。

煤矿采空区的地质条件对于地质灾害防治和资源开发利用具有重要的指导意义。

通过对煤矿采空区进行工程地质勘察，可以深入了解地下空间结构、岩性特征、裂隙发育情况等地质信息，为地质灾害预防和治理提供有效的技术支撑，同时为资源勘查和利用提供科学依据，实现资源的有效开发和利用。

煤矿采空区工程地质勘察的重要性不可忽视，只有充分认识其重要性，加强工程地质勘察工作，才能有效降低灾害风险，保障工程安全，实现资源的可持续开发利用。

加强对煤矿采空区工程地质勘察的研究和实践具有重要的现实意义和长远意义。

1.2 研究背景煤矿采空区工程地质勘察是煤炭开采后重要的地质工作之一。

地表下的煤矿采空区是经过煤炭开采后留下的无法继续利用的空洞区域，其地质条件十分复杂多变。

露天煤矿关于采空区勘探与治理技术及其方法

露天煤矿关于采空区勘探与治理技术及其方法摘要：露天煤矿在作业开采过程中时，都会遇到不同的环境变化，特别是在遇到老区或空巷。

由于在先前井下开采中极易造成地质环境的变化形成采空区，不利于在露天开采作业时的安全，制约了我国矿山企业的可持续发展。

所以，在保证人身安全和作业设备的安全前提下，要特别重视露天煤矿复杂采空区勘探的方法，只有使用合适的方法，才能够提前保护人员不受到伤害和设备不受到损害，进而有效地控制灾害发生。

本篇报告将主要探讨露天煤矿复杂采空区勘探与治理技术及其方法。

关键词：煤矿勘探技术；煤矿治理技术及方法；复杂采空区引言采空区是由人为挖掘或者天然地质运动在地表下面产生的“空洞”，采空区的存在使得矿山的安全生产面临很大的安全问题，人员与机械设备都可能掉入采空区内部受到伤害。

由于地下采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况难以预测等特点，因此，如何对地下采空区的分布范围、空间形态特征和采空区的冒落状况等进行量化评判，一直是困扰工程技术人员进行采空区潜在危害性评价及合理确定采空区处治对策的关键技术难题。

1采空区勘探方法当井下开采完成形成采空区后，再进行露天开采时对露天采矿工程的危害是显著和累积叠加的。

其灾害的主要表现形式有:片帮、冒顶、突水、地震、岩爆、冲击地压、地面塌陷、地面沉降、地裂缝以及由其导致的滑坡、泥石流、地表植被破坏等多种形式。

1.1采空区地球物理勘探该处理方法阶段应以收集资料、工程地质调查、采矿情况调查为主，辅之以大比例尺航卫片解译，必要时可布置少量勘探工作。

其工作内容是：收集矿区地质图、综合地质柱状图、剖面图、采掘工程平面图及井上下对照图、地质勘探报告、沉降观测等有关资料；调查勘察范围内的气象、水文、地形地貌、地震、地层岩性、地质构造特征；调查勘察区内采空区(空洞)的分布及开采时间、范围、深度、采厚、开采方法、采取率、顶板岩性和厚度、顶板管理方法及远景开采规划，在有条件的地方宜进行井下调查、测量、测绘出采掘工程平面图，查明采空区的顶板塌陷及积水情况，调查采空区覆岩破坏、地表陷落、建筑物破坏特征及其与采空区开采边界的关系，划分出中间区和边缘区，调查由于地表塌陷而引起的其他不良地质现象类型、分布位置和规模。

采空区的勘测及工程处理

采空区的勘测及工程处理措施
11.2.1 小型采空区
一．小型采空区的勘测。
小型采空区的巷道很不规则，且一般历史较久遗迹模糊，勘察难度很大。
（一）搜集资料小型采空区一般均未进行过专门的地质勘查，无规则开采，搜集资料极为困难，需详细向当事者或者当地居民和有关方面的调查。其主要内容是：矿层的分布范围，开采的深度、厚度和方法，开采和停采的年限，主要巷道的位置、大小、断面尺寸、衬砌情况和采空区的分布、塌落、支撑、回填情况，以及开采时地下水变化情况和开采计划，今后规划等。（二）测绘内容 1．坑洞的分布、位置、断面大小、延伸方向及其相应于铁路的地表位置。 2．因采空影响而产生的陷坑、裂缝的位置、形状、大小、深度、延伸方向及其采空区和地质构造的关系。 3．了解采空区附近工农业抽水和水利工程建设情况及其对采空区的影响。（三）勘探若通过搜集资料、调查访问和地质测绘不能查明前述坑洞的有关
F——巷道单位长度侧壁的摩阻力（kN/m3/m），其值为：
F=Ptanφ
其中 P——楔形体 ABM 和 CDN 作用在 AB 或 CD 面上的主应力，
当取其最大值时
3
P
1 2
H
2
tan（2 45 -
） 2
则式 14-3 为：
Q
H[2a
H
tan
tan 2
(45
2
)]
（14-4）
14-4 H 一
板
拱
均布荷载
：：
h＇
β
必须处理范围
β
（）
图 14-6 小型采空处理范围
45
p 2
（14-8）
p
arctan(tan
c) P
（14-9）

采空区探测的基本方法和初步工作方案

采空区探测的基本方法和初步工作方案1.采空区物探方法探测的可行性1.1电性地质条件在煤系地层中，当煤层被开采以后,在地下岩层中形成一定的空区,同时采空区上方岩层在重力作用下发生一定的塌陷 ,造成煤层上覆岩体失去原有平衡状态而发生一定程度岩移,破坏了岩石的完整性、连续性,致使岩层破碎和出现大量的空隙和裂隙，电阻率在这些区域中其值也发生变化，使得原电阻率层状形态受到了破坏，呈不连续、杂乱现象。

一般松动、裂隙、坍塌、采空区为高阻反映，而当采空区域含水或其他含水充填物时易形成低阻异常。

总之煤层采空区与其周边岩层存在明显的电性差异，具备投入瞬变电磁法、高密度电法进行勘探的地球物理特征。

1.2氡气测量条件不同的岩石含有不同的放射性元素和非放射性元素，放射性元素在衰变时，会产生一种惰性气体——氡气。

在裂隙，构造发育的地区，岩石破碎、断裂密布及岩石坍塌等地段，特别利于氡气的释放和运移，易于形成氡气异常。

测量氡气异常的分布，能为研究浮土覆盖地区的构造、断裂带等工作提供重要的信息。

对于地下存在采空区时，会使其上部岩层结构发生变化，如岩石出现裂缝或破碎等。

这就为氡气的运移与集聚提供了有利的条件，从而形成氡异常，这便是利用氡气测量来解决地下采空区存在与否的地球物理前提。

2.采空区探测物探方法的原理介绍2.1瞬变电磁测量原理瞬变电磁探测是地球物理探测的主要手段之一，通过向地下发射电磁波激励地下目标，接收其产生的二次场，确定被测目标的物理参数。

瞬变电磁测量是利用不接地线圈 (或称回线 )向地下发射一次瞬变磁场, 通常是在发射线圈上供一个电流方波 ,可在地下产生稳定的磁场分布, 当电流方波关断后, 地球介质将产生涡流, 其大小取决于地球介质的导电程度。

该涡流不能立即消失, 它将有一个过渡过程, 过渡过程产生的磁场向地表传播, 在地表接收线圈把磁场的变化转化为感应电压的变化。

瞬变电磁法的测深原理又以“烟圈”效应形象地加以阐明，地表接收的二次电磁场是地下感应涡流产生的，其涡流以等效电流环向下并向外扩散，形如“烟圈”。

采空区情况检查分析措施

采空区密闭墙周巡回检查分析制度为加强我矿煤炭生产采空区探测及管理，防止采空区各类事故的发生，保障职工生命安全，根据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》、《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发〔2010〕23号）特制定本制度。

一、矿井采空区，包括各类采矿活动在井田范围内形成的采空区域、采空巷道及周边煤矿老空等。

矿井主要负责人是本单位采空区管理工作的第一责任人；总工程师（技术负责人）是采空区探测及技术管理的主要责任人；其他负责人对本职范围内的相应工作负责。

二、矿井必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，优先在地面进行采空区探查与治理，注重井下探测与治理工程，通过井上下物探、化探与钻探等立体综合探查，根治采空区安全隐患，确保安全生产。

我矿应对井田内及周边的生产矿井和废弃老窑情况进行详细的调查，建立矿井资料交换制度，及时填写采空区、老窑调查情况台帐及相关图纸。

矿地测部门要积极与地方主管部门协调沟通，建立与相邻矿井资料交换制度，定期交换与矿界相关的采掘生产进度信息。

对于能够准确判定空间形态、积水范围、积水量等资料清楚的采空区，在该区域掘进时，必须按照“有疑必探”的原则进行作业；对于无法准确判定的，在该区域掘进时，必须按照“有掘必探”的原则进行钻探验证。

根据采空区地面探测结果，对存在采空区大面积积水、积气和自燃的，必须制定井上下采空区综合治理方案。

同时应明确井上下积水、积气和自燃治理的重点工程，按计划分阶段组织检查。

矿井严格执行正常巡查制度，应当有专业人员分工观测井上积水情况、洪水情况、井下涌水量等有关水文变化情况，以及矿区附近地面有无裂缝、老窑陷落和岩溶塌陷等现象，及时向矿调度室及有关负责人报告。

三、建立井上下观测系统，做好老空水害隐患排查、水情水害监测及预测预报工作，每周进行水害分析，每月进行一次隐患排查。

存在老空水害时要进行水害分析评估，制定水害防治方案、设计及安全制度。

煤矿采空区勘察与治理技术

区规模、埋深、开采层数、开采时间、塌陷情况、充水性等因素不同，无法采用统一的探测模式。
（3）从物性上研究采空区对上覆岩
层的影响
2 采空区勘察技术
2 常用物探方法及其适用性
国外部分国家采空区探测方法
技术方法
国家和地区
美国
自动电阻率法
☆
电法
电阻测井
√
瞬变电磁法
√
电磁法地面雷达
跨孔雷达
√
高分辨率反射波法
（4）调查该矿开采规划与地表拟建工程的空间关系
2 地表变形情况调查
2 采空区勘察技术
收集地表移动变形观测数据及分析报告
研究地表塌陷、陷落特征及分布规律
估算已发生地表变形量，预计残余变形量
2 采空区勘察技术
3 采空区覆岩结构的初步认识
收集矿区地质勘探报告及图件
收集矿区“三带” 发育资料
0.15 及规则冒落带
散体岩体结构
岩体被多组结构面切割，呈碎块、颗粒状，非均质各向异性
<0.15
不规则冒落带
2 采空区勘察技术
剩余变形量预计及剩余空洞估算
1 剩余变形量预计
剩余变形量
基本沉降未结束的沉降量
残余沉降量
据《三下采煤规程》，连续6个月地表下沉量<10mm，被视为地表下
沉基本结束。
2 采空区勘察技术
（1）观测线布置：宜平行和垂直矿层走向或开采工作面布设不少于
两条直线的观测线，其长度应超过移动盆地的预计变形范围，走向观测线（即观测线平行矿层走向），应有一条测线通过预计最大下沉值的位置；倾向观测线（即观测线垂直矿层走向）不宜少于2 条。
（2）观测点布置

地面采空区排查、治理管理制度

地面采空区排查、治理管理制度地面采空区排查、治理管理制度根据《矿山安全法》、《煤炭法》、《煤矿安全规程》及《煤矿防治水规定》的有关规定，为了加强公司对地面采空区的管理，有效地防止煤矿采空区地面人、机、畜造成伤亡和各种损失，结合我公司地面采空区现状，制定本制度及治理方法。

一、职能划分地面采空区管理属安全管理范畴，是一项十分重要的工作，各级领导必须高度重视，认真管理。

公司由总工程师主管，安全科、地测科为业务管理部门。

二、塌陷区范围地面采空区范围是指因采煤形成的采空区对应地面位置形成的塌陷坑、垮落段、下沉、裂缝等所形成的范围。

三、日常管理1、当确定某一区域进行回采时，地测科应在井上下对照图上圈定对应地面可能出现下沉、塌陷的范围，预计塌陷的时间。

预计塌陷的范围内如有农田、建筑物或其他构筑物，应提前搬迁或处理。

2、当井下开始采煤，矿总工程师应指定地测科及其他相关部门有关人员定期到可能塌陷的区域查看，并实际记录塌陷发生的时间、范围、深度及周围裂缝范围，并及时通报领导和有关部门。

3、在可能出现塌陷区域的周围、路口设置明显的警戒线和警示牌。

警示牌要写清楚“塌陷危险区、严禁进入”字样。

每季度组织检查一次，凡损坏、破坏的警示牌及时更换。

4、要阻断进入塌陷区的道路，防止车辆、人员、牲畜直接进入塌陷区。

并加强针对性的安全宣传和教育，增强群众的防灾意识。

5、地面出现塌陷时，煤矿要根据情况及时对塌陷坑进行必要的回填。

6、对地面塌陷区进行回填时，施工单位要安排专职的监护人员，防止人、机坠入塌陷区。

7、经过塌陷区域的供水管路，由使用单位定期检查、维修，严防跑水。

其他工业和民用废水，未经批准不得进入塌陷坑。

8、对已经出现的所有塌陷坑，认真进行一次清理，并标在井上下对照图上，注明塌陷时间、范围、深度。

9、留设的保安煤柱，一经留设，严禁开采。

10、根据实际情况，制定塌陷区治理规划，各有关部门、单位都要认真覆行职责，全面做好采空塌陷区的管理工作，回填与管理并举，达到综合治理的目的，防止发生地面采空塌陷区引起的地质灾害，确保矿区安全。

煤矿采空区处理方法

煤矿采空区处理方法首先，填塞是一种常见的煤矿采空区处理方法。

填塞是指将矿石、煤矸石、尾矿等填充到采空区中，以填平地下空洞。

填塞可以有效地减少地面沉陷，保护地面建筑和道路的安全。

同时，填塞还能够改善土壤质量，提高土地的可持续利用价值。

然而，填塞也会造成一定的环境污染，因此需要在填塞过程中进行有效的污染控制。

其次，水封是另一种常用的煤矿采空区处理方法。

水封是指向采空区注入大量的水，使得采空区被水填满，形成一片水域。

水封可以有效地减少地面沉陷，防止地下水位下降，并提供一个良好的环境条件，培育水生生物。

此外，水封还可以用于煤矿地下火灾的灭火和防止煤尘爆炸的蔓延。

然而，水封需要大量的水资源，并且需要解决水质污染和水量平衡等问题。

另外，煤矿采空区还可以通过地下水回采的方式进行处理。

地下水回采是指通过向采空区注入水来提高地下水位，从而将煤矸石等废料冲出煤矿。

地下水回采可以减少地面沉陷和地下崩塌，提高煤矸石的回收利用率。

然而，地下水回采需要大量的水资源，并且需要解决地下水污染和水资源供给等问题。

最后，煤矿采空区还可以利用地下空洞进行工程建设。

煤矿采空区可以用于地下蓄能、地下储气、地下仓库等工程。

通过合理规划和利用采空区，可以最大限度地减少对土地资源的浪费。

然而，利用采空区进行工程建设也存在一定的风险，需要进行严密的设计和监测。

综上所述，煤矿采空区处理是一个复杂而重要的问题。

填塞、水封、地下水回采和利用地下空洞进行工程建设是常见的处理方法。

各种处理方法都有其优缺点和适用条件，需要在实际情况中进行选择和应用。

同时，煤矿采空区处理还需要关注环境保护和安全管理等问题，以确保处理效果的可持续性和可靠性。

煤矿采空区的探测方法与处治技术

煤矿采空区的探测方法与处治技术摘要：文章阐述了物探技术在煤矿采空区探测中的应用,结合建构筑物下部采空区的处理实践,总结了强夯地基加固法处理采空区的施工工艺及注意事项。

关键词:煤矿生产系统施工强夯法处理采空区硫磺沟矿区煤层开采历史悠久，9～15号煤层厚度大，煤质好，各煤矿及小煤窑主要开采该煤层，开采管理混乱，硫磺沟煤矿位于准南煤田头屯河中游西侧硫磺沟矿区中部，行政区划隶属新疆维吾尔自治区昌吉市硫磺沟镇管辖。

硫磺沟煤矿是在原昌吉市联合厂煤矿基础上由原新疆哈密煤业(集团)有限责任公司硫磺沟分公司兼并后扩建而成。

2007年10月，兖矿集团对原新疆哈密煤业(集团)有限责任公司硫磺沟分公司进行了控股重组后，2008年硫磺沟煤矿开始进行年产90万吨改扩建，在施工过程中因多方面因素的影响，施工难度较大。

其中，本矿井浅部小煤矿数量多，形成的采空区较多，采空区的存在影响矿井地面工程和井巷工程的布置。

由于工业广场面积有效，乌鲁木齐市—庙尔沟沥青公路又从工业广场中部通过，因此，煤矿地面生产系统污水沉淀池需要从小型的煤窑采空区穿过。

地下矿层采空后,其上方覆盖的岩层失去支撑,使上方岩层产生移动变形,有可能导致各类建筑物变形破坏,甚至倒塌。

如果在建筑物下存在采空区,危险性更大,必须采用综合勘探手段,查明采空区的规模、分布、填充情况,并对采空区做出科学的稳定性评价。

1 工程地质概况地层上部为新生代第四系土层,主要为河谷沉积和残坡积物。

下伏古生代二叠系中-薄层煤系地层岩石,主要岩性为砂岩、炭质页岩、泥岩、泥质砂岩,呈互层分布,中夹三层煤:4～5号、7号和9～15号。

煤层的产状和其围岩产状基本一致,在浅层以40°倾角向西(沿5#台方向)延伸,深部产状趋缓。

沉淀池及其附近区域的采空区为小煤窑开采形成的采煤巷道,分布浅,多为废弃的矿井,属个体开采的巷道。

这类巷道分布没有资料记载,巷道支护简单或没有支护,矿井多已垮塌,被充填或部分充填。

煤矿立井过采空区探测和治理技术

煤矿立井过采空区探测和治理技术摘要：煤矿资源的持续开发带来的大量开采地区引发了很多工程安全和生态安全问题。

我国煤矿矿区具有类型多样、复杂等特点，工程安全和生态环境安全问题差异明显，综合治理煤矿矿区成为一项涉及稳定变形、环境生态的复杂系统工程。

本文通过对我国煤矿采空区特征的简要分析，综述了现有煤矿矿区开采区探测的主要手段，总结了煤矿开采的治理技术，以促进煤矿开采区管理的可持续发展。

关键词：煤矿立井过采空区;探测;治理技术引言长期开采煤矿区会产生矿区，这可能会影响煤矿开采区的稳定性和地面承载能力，对后期煤矿开采的安全性和矿井规划质量水平也有很大影响。

为此，必须在有效检测煤矿开采区的现实状况、地面稳定性、合理应用合理的物质法、归纳收集相关信息、确保煤矿开采区探测的全面性和基础信息的准确性的情况下，将煤矿开采优化调整和综合维护等工作提上日程。

1煤矿采空区特征分析煤矿开采初期需要抽取地下水，这将导致矿区地下水位下降，地下水位超过固定标准时，矿区地面必然会出现不可逆转的地面沉降问题。

煤炭开采地区地表塌陷和沉降等地质问题加剧，可能会形成煤矿开采区，这对地面的稳定性和各种工程项目的实际建设效果也会产生不利影响。

在煤矿采空区不断恶化情况下，会因为地下水影响而发生连通器效应，矿区周围的地下水会集中到矿井内部，导致煤矿采空区周围地质环境发生一系列变化，矿区地面稳定性和安全性也会受到极大影响。

分析研究煤矿采空区特征，发现煤矿采空区会因为特征、实际表现的差异而表现出三种类型，包括空洞型、充填型和塌陷型采空区三种。

这三种煤矿采空区表现出来的特征存在一定差异，应从煤炭开采情况和采空区实际表现情况入手，有效研究其具体特征。

空洞型采空区主要指严格意义上的煤矿采空区，这种煤矿采空区表现为煤炭或者煤层挖掘完工后产生的废弃坑道或者矿井。

由于空洞型煤矿采空区产生周期比较短，因此发现时并没有出现地下水倒灌和矿井坍塌等问题，可以根据空洞型煤矿采空区现实表现和固有特征确定准确合理的探测方式，强化合理技术和现代化手段在空洞型煤矿采空区探测和地面稳定性维护中的作用。

煤矿开采的采空区治理

煤矿开采的采空区治理
汇报人：可编辑 2024-01-01
目录
• 采空区概述 • 采空区治理方法 • 采空区治理案例分析 • 采空区治理的未来展望
01
CATALOGUE
采空区概述
采空区的形成
01
采空区的形成是由于煤矿开采过程中，随着煤炭资源的不断被挖掘，地下空间逐渐形成空洞。
02
随着时间的推移，采空区可能会扩大，对周围岩层和地表结构造成影响。
和效率。
推广示范工程
选取具有代表性的采空区，开展治理示范工程，总结经验并推广应用，促进采空区治理的普及和
深化。
提高采空区治理效果的措施
强化组织领导
01
建立健全采空区治理的组织体系，明确责任分工，加强协调配
合，形成工作合力。
加大资金投入
02
增加采空区治理的资金投入，保障治理工作的顺利开展，同时
引导社会资本参与治理，实现投资主体多元化。
04
CATALOGUE
采空区治理的未来展望
采空区治理技术的发展趋势
智能化监测
利用物联网、大数据和人工智能等技术，实现采空区的实时监测和预警，提高治理的及时性和准
确性。
生态化修复
发展生态友好的采空区修复技术，利用生物、植物等自然手段，降低治理对环境的影响，实现矿区生态的可持续发展。
综合化治理
将采空区治理与矿区资源开发、土地利用、城市规划等相结合，实现矿区的综合治理和可持续发展。
采空区治理的未来发展方向
强化法律法规建设
完善采空区治理相关的法律法规，明确责任和义务，加强监管力度，推动采空区治理的规范化发
展。
加大科研投入
鼓励科研机构和企业加大采空区治理技术研发的投入，推动技术创新和成果转化，提高治理效果

矿山采空区岩土工程勘察方法与工程处置方法分析

82矿产资源M ineral resources矿山采空区岩土工程勘察方法与工程处置方法分析张华，张鹏，花凤艳（山东省地矿建设有限公司，山东　济宁　２７２１００）摘要：本文深入研究了矿山采空区岩土工程勘察方法与工程处置方法，着重关注了地质勘察、渗流勘察、地质灾害勘察以及采空区支护和整治等重要内容，并提出了相应的解决方案。

这些方法和策略对于保障采空区的稳定性、安全性以及对环境的保护具有重要意义。

通过本文的研究，可为矿山采空区的工程和环境管理提供有力的支持。

关键词：矿山采空区；地质勘察；地下采空区支护；地面采空区处置；填充法；加固法；渗流控制中图分类号：ＴＤ３２５．３文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０２３）２３－００８２－３Analysis of Geotechnical Investigation Methods and Engineering Disposal Methods for Mined out AreasZHANG Hua, ZHANG Peng, HUA Feng-yan（Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ，Ｊｉｎｉｎｇ　２７２１００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｄｅｌｖｅｓ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｄｉｓｐｏｓａｌ　ｉｎ　ｍｉｎｉｎｇ　ｇｏａｆｓ，　ｗｉｔｈ　ａ　ｆｏｃｕｓ　ｏｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ，　ｓｅｅｐａｇｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ，　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｈａｚａｒｄ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ，　ｇｏａｆ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ａｎｄ　ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ，　ａｎｄ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．　Ｔｈｅｓｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ　ａｒｅ　ｏｆ　ｇｒｅａｔ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ｆｏｒ　ｅｎｓｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，　ｓａｆｅｔｙ，　ａｎｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｏａｆ．　Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ，　ｓｔｒｏｎｇ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｃａｎ　ｂｅ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｇｏａｆ　ｉｎ　ｍｉｎｅｓ．Keywords:　ｍｉｎｉｎｇ　ｇｏａｆ；　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｕｒｖｅｙ；　Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｇｏａｆ　ｓｕｐｐｏｒｔ；　Ｇｒｏｕｎｄ　ｇｏａｆ　ｄｉｓｐｏｓａｌ；　Ｆｉｌｌｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ；　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ；　Ｓｅｅｐａｇｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ收稿日期：２０２３－１０作者简介：张华，男，生于１９８５年，汉族，青海西宁人，本科，研究方向：水文地质与工程地质。

关于煤矿采空区勘察及处理

关于煤矿采空区勘察及处理【摘要】：地下煤炭的开采，出现很多地下采空区，其直接影响到地面的建筑物安全，这一问题急需解决，以确保地面建筑的稳定及安全。

本文主要对煤矿采空区勘测技术及处理方法进行了简要的分析。

【关键词】：煤矿；采空区；勘察；充填引言随着国民经济和科学技术的不断发展，采矿技术在近几十年来也有了长足的进步，矿产资源的开发利用虽然在很大程度上满足了工业生产和人民生活的需要，但是也带来了不少弊端，尤其是对环境的破坏。

目前，在很多老能源基地如山西、淮北、唐山等地形成了大面积、大规模的采空区，由于用地的日趋紧张，许多工程建筑不得不建在或跨越采空区之上，所以其安全性、可靠性备受人们重视。

对采空区上方的土地进行利用首先要进行采空区结构的稳定性评价，即对采空区及其覆岩结构进行探测分析，准确掌握其空洞分布、裂隙发育特征等情况。

其次，要对采空区进行相应的处理，即对采空区进行填充处理。

目前，采空区探测技术方法手段甚多，但没有形成统一的标准，缺乏系统的研究，因此，进一步对采空区探测技术开展深入研究具有重要的理论与现实意义。

对采空区进行填充处理，这样就能够提高采空区的使用安全性，对采空区填充技术也尤为重要。

1.采空区探测对象采空区结构有别于其他工程地质结构，当采空区之上，所以其安全性、可靠性备受人矿活动结束以后，经过长时间的压实，可以粗略地认为采空区己达到稳沉状态，但经过大量的现场资料证明，采空区虽然经过长时间的压实但在其内部仍存在一定数量的离层、空洞和稳定性较差的砌体梁结构，不同的开采方法、顶板管理方法、采空区尺寸、覆岩岩性等导致采空区及其覆岩结构有较大差别。

在采空区探测中主要涉及到的探测内容有采空区及旧矿分布情况、充水情况、两带分布、离层存在及分布情况、裂隙发育情况、空洞分布情况、残留巷道分布情况、上部及周边地质构造情况、采空区处理效果等。

2.采空区探测方法分类及适用性采空区的探测是获得老采空区覆岩空洞、裂缝、离层发育特征基础数据的重要手段，对老采空区的开发建设具有十分重要的意义。

采空区的勘察设计与治理技术

按采空区残余沉降量大小将采空区划分为三个区：
（1）稳定区（2）基本稳定区（3）不稳定区
根据工程性质的不同，分区参数亦不同，取值时应按具体工程性质的要求而定。
稳定性评价（以铁路工程为例）
（1）.下列地段不宜做为建筑场地 ①在开采过程中可能出现非连续变形地段（地表产生台阶、裂缝、塌陷坑等）。 H /m＜25～30 （H /m为采深采厚比，以下同）或H /m＞25～30，但地表覆
⑥地表倾斜大于10mm/m、地表水平变形大于6mm/m，或地表曲率大于 0.6mm/m2 的地段。
（2）下列地段作为建筑场地时，其适应性应专门研究。 ①采空区采深采厚比H/m<30 的地段。
②采深小（H 小于50m 地段），上覆岩层极坚硬，并采用非正规
开采方法的采空地段。
③地表倾斜为3～10mm/m，地表曲率为0.2～0.6mm/m2 或地表水平变形为2～6mm 的地段。
剩余空洞体积估算方法为：
截止目前剩余采空区的体积（V）： V=Va－ΔV
式中：Va为采空区总体积，其值为：Va=S×M×K 式中：S为采空塌陷区面积，M为煤层厚度，K为煤层采取率。ΔV为
截止目前已经沉降变形的冒落岩石碎胀所充填体积。
采空区处理一般工程措施建议
（6）有害气体的类型，分布特征，压力及危害程度。
4、勘察与测试（1）综合物探。
采用电法、地震、地质雷达，必要时进行综合测井等综合物探手段，其方法可参考下表。
采空区物探测线布置应根据：线路纵、横断面方向，并结合工程性质，采空区的埋深、延伸方向进行布置，以查明采空区的范围、埋深、采空区的空间大小、上覆岩、土层厚度。
采空区稳定性分析评价方法
稳定性分析评价主要是通过计算地基承载力、剩余地表变形量及残留空洞的稳定性、地表破坏范围等来进行。矿山开采沉陷的预计理论及方法较多，主要有： (1)基于实测资料的经验公式法，在我国广为使用的有负指数函数法、典型曲线法等。

煤矿采空区探测及管理办法

编号：SBL—TS—03XXX第XXX设有限公司XXX煤矿采空区隐患排查治理方案XXXXXX煤矿2013年12月20日会审意见XXXXXX煤矿采空区隐患排查治理方案为加强XXX煤矿采空区探测及管理，防止采空区各类事故的发生，保障职工生命安全,根据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》、《中国XXX能源集团有限公司煤矿生产技术管理规定（试行）》、《中国XXX能源集团有限公司矿井采空区探测及管理办法（试行）》等有关规定，特制订本方案。

一、指导思想1、保障职工生命安全，矿山财产安全.杜绝重大水害事故的发生.2、合理布置安排采掘作业,保障安全、高效生产。

3、提高煤炭回收率。

二、管理机构（一）领导小组组长：矿长副组长:工程师、生产矿长、安全矿长、机电矿长、副总工程师成员单位:生产技术部、安全监察部、调度室、设备管理中心、调度室、党政办、各采掘区队。

（二）职责1、矿长是采空区管理工作的第一责任人，总工程师是采空区探测及技术管理的主要负责人，主抓采空区探测工作。

矿领导必须把采空区探测工作列入重要议事日程。

调度、安监、技术、通风、机运等职能科室各负其责.要定期专门研究解决探放水工作中的问题，检查各项探放水工程进展情况，在人力,物力、资金等方面给予保证.2、生产技术部负责调查收集采空区资料，建立相应台账、填绘图纸，组织采空区探测，并根据采空区探测情况制定采掘方案，留设防隔水煤柱。

引进先进的探测采空技术，采用先进设备.3、调度室负责采空区探测工作的协调安排，时刻了解井下探测情况，及时汇报矿领导，通知相关部门进行治理，如接到险情，立即启动《XXXXXX煤矿年度灾防预案》。

4、通风区队负责采空区治理中得通风和防灭火管理，及时观察采空区积气情况,采取密闭、注浆等相应措施。

5、机运区负责采空区探测工作中排水设施的管理，定期维护水泵及排水管路，在探测点附近设临时水仓，保障水仓容量及排水设备排水能力。

6、机电设备管理部负责采空区探测工作中相关的电气设备管理，必须符合煤矿安全规定中的防爆要求。