煤矿开采沉陷防治和控制技术(正式版)
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。
煤炭开采引起地面沉陷的防控和治理宋正标
煤炭开采引起地面沉陷的防控和治理宋正标,孙建国,张宪新(微山湖矿业集团有限公司泗河煤矿,山东微山272195)摘要矿山生态环境保护与恢复治理是一项系统工程,采矿沉陷治理的最终目标是恢复因采矿而破坏土地,保障采矿—土地利用持续发展。
该文围绕如何降低开采沉陷,减少地表破坏,保护矿区环境,提出了具体的预防及治理技术。
关键词沉陷控制充填开采土地复垦中图分类号TD325+.4;TD88文献标识码A1沉陷防控的技术途径沉陷破坏的防控技术途径的研究和应用目前主要集中在两个方面:(1)主动防控: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)被动防控: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充填开采充填开采是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,及时修复因采矿活动而改变的地质构造,保持原始的岩石力学平衡状态不被破坏,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的一种开采方法。
目前使用较多的主要是水沙充填法和矸石自溜充填,其中水沙*收稿日期:2011-06-01作者简介:宋正标(1976-),男,本科学历,毕业于山东理工大学采矿工程专业,现任山东省微山湖矿业集团有限公司泗河煤矿安全科科长,助理工程师。
充填法较为简单易行。
充填开采相比于直接赔偿和治理塌陷区来说比较经济可行,具有很好的推广价值。
目前已经出现以胶结充填、高水材料充填为研究方向的充填开采新技术,试验数据表明地表的下沉量显著减少,适宜于3 6m采高。
1.2房柱开采法开采房柱式采煤法是在煤层内开掘有一定宽度的煤房,煤房间用联络巷相连,形成近似于长条形的煤柱,煤柱的宽度由数m到数十m不等。
由于房式采煤法属于部分回采,仅是部分地采出地下煤炭资源,留设的一部分煤炭以煤柱形支撑上覆岩层,能够有效地控制覆岩移动,减少地表的移动和变形,实现对地面建、构筑物的保护,比较适合于不能搬迁又不便加固维修的密集建筑物下(如乡村)采煤。
煤矿开采沉陷防治和控制技术范本
煤矿开采沉陷防治和控制技术范本引言煤矿开采过程中,由于煤层的采空和岩层的失稳,常常会引发沉陷问题。
煤矿沉陷不仅对煤矿区域的土地利用和生态环境产生负面影响,还可能给矿井的安全带来威胁。
因此,煤矿开采沉陷防治和控制技术的研究与应用具有重要意义。
本文将从沉陷原因分析、防治与控制技术、案例分析等方面,进行阐述。
一、沉陷原因分析1. 煤层采空引发的沉陷煤层采空后,原本支撑煤层的岩层会失去支撑力,从而导致地表沉陷。
随着采空区域的扩大,沉陷现象会呈现出面积逐渐扩大、深度逐渐加深的趋势。
2. 岩层失稳引发的沉陷在煤矿开采过程中,岩层容易出现断裂、滑动等失稳现象,从而导致地表产生沉陷。
这种沉陷的范围通常较小,但是危害较大,容易引发地质灾害。
二、防治与控制技术1. 采空区域灌浆加固技术采空区域灌浆加固技术是指在煤层采空区域进行灌浆施工,通过固化地层,恢复土壤的承载力,从而达到防止沉陷的目的。
在施工过程中,可以选择合适的灌浆材料和灌浆方法,提高施工质量。
2. 岩层支护技术岩层支护技术是指在煤矿开采过程中,针对岩层失稳的问题,采取相应的措施进行支护。
常用的支护措施包括岩层锚杆支护、预应力锚杆支护、喷射锚杆支护等。
3. 综合沉陷控制技术综合沉陷控制技术是指通过综合应用各种防治措施,对煤矿沉陷进行控制。
这些措施包括煤层注水排灌、地表水利工程建设、地表变形监测等。
通过综合应用这些技术,可以在一定程度上减少煤矿沉陷的发生。
三、案例分析以某煤矿为例,该煤矿位于山西省某地,开采了多个煤层。
在煤矿开采过程中,出现了较为严重的沉陷问题。
针对该煤矿的沉陷问题,我们采用了综合沉陷控制技术。
首先,对采空区域进行了灌浆加固,提高了地层的承载力。
同时,对岩层进行了支护,防止了岩层失稳引发的沉陷。
在沉陷控制过程中,我们还加大了地表变形监测的力度,及时掌握地表沉陷的情况。
根据监测结果,针对不同区域的沉陷情况,采取了相应的控制措施,最大限度地减少了沉陷的发生。
2024年煤矿开采沉陷防治和控制技术
2024年煤矿开采沉陷防治和控制技术引言:煤炭是我国主要的能源资源之一,而煤矿开采所带来的沉陷问题一直是一个困扰行业的难题。
沉陷不仅会对地下和地表设施造成破坏,还会引发地质灾害和环境污染问题。
因此,煤矿开采沉陷防治和控制技术的研究与应用具有重要意义。
一、煤矿开采沉陷的原因分析煤矿开采过程中,采煤工作面的开采导致煤层的失稳和破裂,引起上覆地层的塌陷,形成沉陷。
1. 煤层岩性特征:煤层的岩性特征决定了其开采导致的沉陷程度。
软岩煤层更容易发生沉陷,而硬岩煤层的沉陷程度较小。
2. 采煤工艺:采煤工艺的不同也会对沉陷程度产生影响。
目前,常用的采煤方式有顶煤爆破法、胶运放顶法、割缝法等。
对于不同的煤层类型选择合适的采煤工艺可以减轻沉陷程度。
3. 开采方式:煤矿开采一般采用的方式有直接开采和分层开采。
直接开采是指从地表直接开采煤炭,分层开采则是在地下不同深度开采不同层煤。
两种方式对沉陷程度都有不同的影响。
二、煤矿开采沉陷防治和控制技术为了减轻煤矿开采引起的沉陷问题,需要探索并应用适合的防治和控制技术。
1. 改变开采方式:采用分层开采方式可以减轻沉陷程度。
这种方式可以在不同深度开采不同层煤,减少单层厚度,从而减少沉陷量。
2. 改进采煤工艺:改进采煤工艺可以减轻煤层的失稳和破裂,从而减少沉陷程度。
例如,在顶煤爆破法中使用合适的爆破参数和爆破顺序可以减少煤层的破裂面积,降低沉陷量。
3. 应用支护技术:在采煤过程中使用支护技术可以减少沉陷程度。
目前常用的支护技术包括采空区充填法、支架法等。
这些技术可以填充采空区,维持地表稳定,减少沉陷程度。
4. 灌浆技术:灌浆技术可以减少地层的破裂和沉陷。
通过注入填料,将地层中的空隙填实,增加地层的稳定性,从而减少沉陷量。
5. 数值模拟研究:利用数值模拟方法可以预测煤矿开采引起的沉陷。
通过模拟煤矿开采的过程和条件,可以预测沉陷程度,并提出相应的防治和控制措施。
三、案例分析以某煤矿为例,该煤矿采用了分层开采方式,并结合支护技术和灌浆技术对沉陷进行了防治和控制。
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
煤矿开采沉陷防治和控制技术
是指通过各种措施和手段,减少或避免煤矿开采带来的地表沉陷现象,保护地下和地上建筑物,维护生态环境的一系列技术措施。
本文将从地质调查、支护技术和合理开采等方面介绍煤矿开采沉陷防治和控制技术。
首先,地质调查是煤矿开采沉陷防治的基础。
地质调查能提供开采区域的地质构造、煤层赋存情况、地下水位等方面的信息,为制定合理的开采方案提供依据。
通过地质调查可以确定最佳开采方法,减少地下空间开挖带来的沉陷影响。
其次,支护技术是煤矿开采沉陷防治的重要手段。
支护技术包括支柱法、短壁法、曲线卸荷法等多种方法。
其中支柱法是最常用的支护技术,通过在煤层下方设置支柱,分散开采压力,减少煤层的沉陷。
支护技术能有效减少地表沉陷,保护地下和地上建筑物的安全。
再次,合理开采是煤矿开采沉陷防治的关键。
合理开采需要根据煤矿地质条件和矿山工程技术要求,确定最佳的开采方法和工艺流程。
合理开采能最大限度地减少煤层的沉陷,降低地表的沉陷程度。
同时,合理开采还需要考虑矿井的排水和通风系统,确保矿井环境的稳定。
此外,煤矿开采沉陷防治还需要进行监测和预测。
监测是对煤矿开采过程中地面变形和地下压力等参数进行实时观测,及时发现问题并采取相应措施。
预测是通过建立数学模型和仿真模
拟,预测煤矿开采带来的沉陷范围和沉陷量,为防治提供科学依据。
总之,煤矿开采沉陷防治和控制技术是保护地下和地上建筑物,维护生态环境的重要手段。
通过地质调查、支护技术和合理开采等措施,可以减少或避免煤矿开采带来的地表沉陷现象,保护人民生命财产安全和生态环境的可持续发展。
矿山开采的地面塌陷与沉陷控制
对这些国家的控制效果进行评估,分析其成功的原因和经验教 训。
通过国际比较和分析,可以借鉴国外先进的控制技术和经验, 提高我国矿山开采的安全水平。
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开采深度和范围
开采深度和范围越大,对岩土的扰动越强烈,地面塌陷与沉 陷的风险越高。
其他因素
气候条件
降雨、风化等气候因素会加速岩土的破坏,增加塌陷和沉陷的风险。
人类活动
不合理的土地利用、工程设计和施工等人类活动也可能导致地面塌陷与沉陷的发 生。
03
地面塌陷与沉陷的危害
对环境的危害
01
02
03
破坏地形地貌
水文因素
地下水运动
地下水的流动和压力变化会影响岩土的稳定,特别是在水位较高的地区,容易 发生沉陷。
水文地质条件
矿区的含水层分布、地下水流向和补给方式等水文地质条件对地面塌陷与沉陷 有重要影响。
采矿活动因素
开采方式
不同的开采方式对岩土的扰动程度不同,如地下开采的矿柱 支撑、空区处理等都可能引发塌陷和沉陷。
塌陷和沉陷可能给周边居 民带来心理压力和恐慌, 影响心理健康。
影响社会稳定
大规模的塌陷和沉陷可能 导致社会不稳定因素增加地面塌陷与沉陷的控制方法
预防措施
制定合理的开采计划
加强地质勘查
根据矿山的实际情况,制定科学的开采计 划,控制开采范围和深度,避免过度开采 和破坏地质结构。
矿山开采的基本流程
规划设计
根据矿床赋存条件、资源储量 和市场需求等因素,制定采矿 计划和工程设计。
矿石加工
对采出的矿石进行破碎、磨矿 、选矿等加工,提取有用矿物 。
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。
煤矿开采沉陷预防和控制技术
煤矿开采沉陷预防和控制技术摘要:随着我国国民对于能源的消耗也日益增加。
由于受到矿产资源赋存条件的先天制约,巨大的能源需求量使得我国的煤炭资源开采规模非常庞大,煤矿地下开采过程中,由于部分煤体被采出,使得煤层周围岩体中本来处于平衡状态的原始地应力遭到破坏,煤体上覆岩层会产生变形、滑移或断裂,当这种地质损伤波及到地面时,导致地表沉降塌陷形成漏斗状塌陷坑、塌陷盆地和台阶状断裂。
正是这些地表的沉陷给矿区及周边地区带来了巨大的环境破坏和构筑物安全隐患,造成大量土地资源的浪费和人民群众财产的不必要损失。
如何预防并治理好煤矿开采的沉陷问题,势必会关系到社会、生态的健康发展。
关键词:煤矿开采;沉陷预防;控制技术前言:山东是煤炭大省,煤炭的开发为山东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。
随着煤炭形式的好转,本集团各煤矿都加大了环境的防治和治理。
1 煤矿开采地表沉陷现状及危害中国作为一个具有悠久历史的文明古国,在很早之前就已经开始了煤炭资源的开发利用。
但开采技术及工艺一直较为落后,尤其是对于一些煤炭资源大省,其很多矿井由于开采年限较长,加之规范管理之前开发形式过于粗放,民采、偷采现象普遍,矿山已形成大量未经处理的开采,且普遍具有极高的坍塌、沉陷倾向。
据统计,山西省煤矿开采面积超过5000平方公里。
西北地区矿山地质环境调查报告显示,发生地面沉陷的矿山中,约有90%是煤矿。
煤矿开采的地表沉陷,对于生产活动及环境的危害主要体现在如下几个方面。
1.1 损毁地表人工构筑物地表的沉陷,不但严重浪费了大量的建筑用地,增加地区城市化发展的阻力,而且对于矿区的各种已有建筑及生产生活设施都有严重的影响;对于经过开采的高等级公路、铁路、重要输电铁塔以及毗邻城市的通信、供水、输气、输油管道等有着致命的威胁。
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。
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煤矿开采沉陷是指在矿井开采过程中,由于矿层的开采和矿石的压缩,地下地层产生断层、溃塌等现象,从而引起地面沉陷或建筑物沉陷的一种现象。
煤矿开采沉陷不仅会影响煤矿周边地表及建筑物的安全,还可能给环境带来严重的影响。
因此,煤矿开采沉陷的防治和控制技术具有重要的意义。
一、煤矿开采沉陷的原因和特点煤矿开采沉陷的主要原因是由于矿层开采导致地下岩层的断裂和塌陷。
在煤矿开采过程中,由于采掘矿层的压裂作用和矿床顶板矿石坍塌,导致矿山地下地层破碎,进而引发地表沉陷。
煤矿开采沉陷具有以下特点:1. 煤矿开采沉陷是持续发展的过程,与煤矿的开采活动相伴随,直到煤矿停产,煤矿开采沉陷才会最终停止。
2. 煤矿开采沉陷的时间跨度较长,通常从煤矿开始开采到最终停产,可能需要数十年甚至更长时间。
3. 煤矿开采沉陷是可逆的,即在煤矿开采停止后,地下地层有可能逐渐恢复,但恢复的过程较为缓慢。
4. 煤矿开采沉陷的速度较慢,通常每年只有几毫米到几十毫米,但由于时间的积累,累计沉陷量可能会非常大。
二、煤矿开采沉陷防治技术1. 合理开采和布置矿井:通过合理的采矿布置和开采方法,尽量减小地下矿层的破坏和塌陷,降低煤矿开采沉陷的危害。
2. 采用支护技术:在地下矿井开采过程中,采取支护措施,如矿石支架、预应力锚杆和地压控制等,减小地下岩层的断裂和塌陷,降低煤矿开采沉陷量。
3. 混合开采技术:将传统的长墙综采方法与剩余矿柱法相结合,通过剩余矿柱的保留和采空区的逐步回填,控制煤矿开采沉陷的范围和速度。
4. 地下采煤和土地利用协调规划:在煤矿开采过程中,与地上土地利用进行合理规划和协调,避免建筑物和基础设施的沉陷风险。
5. 精确测量和监测:通过精确的测量和监测技术,及时发现地下地层的沉陷情况,并对其进行及时的控制和处理。
三、煤矿开采沉陷控制技术1. 地表沉陷控制:通过地表加固和精确的水位控制,减小煤矿开采对地表的影响,降低地表的沉陷量。
煤矿开采沉陷防治和控制技术
炭 形 式 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 。
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 。
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 。 2 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
煤 灰充填 沉 陷区复垦 土地 ,可 以化两 害为三 利 。 32 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
下 沉系 数为0 1 ~02 。波 兰采用 水 砂充 填条 带法 , 已经成 功地 开采 了多 .O .0
关键词 : 开采沉 陷:土地 复垦:沉陷控制 中囤分类号:T 8 文 献标 识码:A 文章编号 :1 7 -7 9 2 1 )0 2 0 0 0 D 6 1 5 7( 0 0 7 0 6 - 1
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 。随 着煤
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。
煤矿开采沉陷防治和控制的技术
煤矿开采沉陷防治和控制的技术摘要:笔者先分析煤矿开采作业中存在的主要沉陷形式以及煤矿开采沉陷的危害性,同时提出煤矿开采沉陷防治与控制的技术策略。
关键词:煤矿开采;沉陷;防治措施;控制技术;危害性1煤矿开采作业中存在的主要沉陷形式1.1沉降盆地沉降盆地指的是在部分区域,煤矿开采活动对它产生的影响,在地表标高下降的情况下,会导致煤矿的采空区上方发生沉陷区域,它的整体面积高于采空区,这同样是形成沉降盆地的重要原理。
煤矿企业在开采期间,倘若发生沉降盆地的情况,就会直接影响到周边建筑使用的安全性,无法使转移它的原有位置转移,是会对煤矿现场开采环境稳定性产生很大的负面影响。
1.2沉降坑在煤矿开采活动中,会遇到不同种地质条件复杂的煤层,例如采沟的不均衡煤层与急倾斜状况的煤层等等,这些煤层都会对企业在煤矿开采中的安全性、稳定性产生不小影响。
并且因为煤层存在不均匀的厚度的问题,所以导致的损坏到的覆岩破程度也不相同,在没有进行有效控制的情况下,在煤矿开采中会存在地面沉陷的现象,进而形成沉陷坑[1]。
1.3裂缝与台阶煤矿企业在煤矿开采中,在存在沉降现象的情况下,他发生的沉陷盆地会影响到后面顺利开采煤矿。
在煤层的外边缘会出现不同种裂缝,它们的大小不一,倘若没有在最短的时间内处理这些裂缝,就会形成联通裂缝于采空区,在裂缝的两侧同样会出现不同种样式的裂口。
2煤矿开采沉陷的危害性2.1危害土地在煤矿开采期间,倘若没有运用有效的沉陷事故防范与控制技术,就会进而产生开采沉陷问题,对周围的土地资源造成危害,导致这些土地慢慢荒废而不能种植庄稼,进而严重的浪费土地资源。
沉降问题对土地的危害主要表现在下面几个方面:第一是在出现煤矿开采沉陷问题后,周边地表会发生大大小小的地势坑洼区域,在降水影响下会导致它们存在大量积水,没有完全有效排出积水就会对土地的耕种活动产生很大负面影响;第二,在发生沉降的情况后,会进一步出现采空区与裂缝,对正常利用土地资源是会产生影响,采矿企业如果不及时进行解决,就会浪费掉这部分的土地。
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。
煤矿开采沉陷预防和控制技术
在 开采 过 程 中发 生沉 降 盆地 现象 ,会 直接 影 响 周遭 建 筑 的使用 安 全 ,并 且 会 促 使 煤 矿 原 有位 置 发 生转 移 , 不利 于现场 开采环境 的稳定性 】 。
1 . 2 沉 降坑
煤 矿 企业 在 煤 矿 实践 开 采过 程 中 ,要 面 临 各种 复 杂 地质 条 件 的煤层 ,例 如采 沟不 均 衡 的煤 层 、急倾 斜 状况 的煤层 等 ,这 些 不 同煤层 会 影 响企 业 煤 矿 开采 作 业 的安 全 和稳 定 性 ,由于煤 层厚 度 不 均 匀 ,会 造成 覆 岩 破坏 高度 不 一 ,一 旦得 不 到有 效 控 制 ,就 会 在煤 矿
2 0 1 7年第 7期 ( 总第 1 4 2期 )
E N E R G Y A N D E N E R G Y C O N S E R 0 1 7年 7月
煤 矿 开 采沉 陷预 防和 控 制 技 术
胡 国誉
( 大同煤矿集 团铁峰煤业有限公司 ,山西 右玉 0 3 7 2 0 0 ) 摘 要 : 探 讨 当前煤矿 开采作 业 中存在 的主要 沉 陷形式 ,分析 煤矿 开采 沉陷 问题 的相 关危 害,着重论 述煤矿开采 沉 陷 预防和控制技 术的 实践应用 ,以期对相 关工作有所借鉴 。
HU Gu o y u
( T i e f e n g Co a l I n d u s t r y C o . , L t d . , D a t o n g C o a l Mi n e Gr o u p , Y o u y u 0 3 7 2 O 0 , S h a n x i , C h i n a )
关键词 : 煤矿 开采 ;沉 陷事故 ;预防与控 制
中图分类号 : T D 8 文献标识码 : A 文章编号 : 2 0 9 5 — 0 8 0 2 一 ( 2 0 1 7 ) 0 7 — 0 1 3 1 — 0 2
煤矿开采沉陷生态破坏综合防治技术
煤矿开采沉陷生态破坏综合防治技术采取合理的沉陷防治措施是国家大力推行可持续发展战略的要求,为此煤矿应该针对各个矿区的实际情况,采取综合防治技术,提高煤炭开采技术水平,促进煤矿开采业的绿色长远发展。
标签:煤矿开采;开采沉陷;综合防治1煤矿开采沉陷的概念及分类塌陷区:煤矿采煤之后留下的下陷的地域。
同意于沉陷区。
对采煤塌陷区进行综合治理普遍认为是一个世界难题。
煤矿塌陷应该分为采空区塌陷和岩溶塌陷两种。
采空区塌陷:长期的大规模的开采形成采空区,随着采空区面积不断加大,煤层的顶板(覆岩)失去支撑,顶板岩层随之发生弯曲、断裂、垮落,产生倾斜变形和水平移动。
垮落过程中引发采空区周围的岩体变形、松动、乃至破坏使采空区上覆岩层随之弯曲下沉,覆岩层的这种弯曲到达地面后,形成地表沉陷现象。
这类塌陷可通过调查采矿活动情况和地面迹象预防。
岩溶塌陷:岩溶塌陷(karst breakdown survey)是指在岩溶地区,下部可溶岩层中的溶洞或上覆土层中的土洞,因自身洞体扩大或在自然与人为因素影响下,顶板失稳产生塌落或沉陷的统称。
在矿区通常是由于在岩溶地区抽排地下水造成周边地下水位变化,地下水掏空溶洞充填物形成土洞。
这类塌陷的诱因通常和水位变化有关,如暴雨,或者长时间干旱后的降雨,还有就是地表水的下渗。
这类塌陷预防主要通过物探方法探查土洞。
煤矿开采沉陷主要有以下几种形式:①裂缝和台阶。
煤矿开采所产生的裂缝一般位于沉陷盆地的外边缘,深度可达几十米,宽度为几毫米至几十厘米。
②沉陷盆地。
煤层被开采后,采面上覆岩层就会出现弯曲、断裂、垮落的现象,从而在地表形成沉陷盆地。
沉陷盆地会改变原来的水平位置、坡度和高度,还会对沉陷区域中的生态环境和建筑物产生不利影响。
③沉陷坑。
在开采浅部的倾斜煤层、急倾斜煤层时,如果采用行水力采煤或立柱式采煤方式,很有可能会因采厚不均匀而导致覆岩破坏的高度不一致。
由于采矿塌陷区所在城市矿产资源储量比较大,分布范围广,开发时间一般比较久远,矿区的生产活动及其产生的废气、废水、废渣等严重污染了周边环境。
煤矿开采沉陷与减沉控制技术分析
起算点
垃圾路 3717386.795 499845.451
风一
3718354.124 499763.568
风口
3718394.719 500191.525
O.7a,修正值△B=17。; 最大下沉角松散层为90。。覆岩
e=90。一O.5a: 2观测线位置和长度 根据项目要求、北八工作面布置及地
面情况。沿南北方向沟渠布设伪走向观测 线约1170米。布设倾向观测线3个半条 长度共850米。
表1启用控制点
点名
X
Y
ZI原) Z(新)
大张家 3715968.142 500351.931 25.386 25.3461
垃圾路 371 7386.795 499845.451 26.126 24.9787
风一 3718354.124 499763.568 26.048
2矿井已有地表移动变形资料 桃园煤矿已建立南三采区地表移动观 测站,观测站为倾向观测线。
六、结束语 煤矿减沉开采技术在煤矿开采中的
独立闭合环坐标闭合差均满足下式:
应用,能够有效地保证煤炭企业的开采
3岳 H'E
Hj sj届
舵:0雅千丽j干i;
%1 3√甜
胍1 3压
效益及生态环境保护,实现与时代的同 步发展,实现煤矿企业的可持续发展。
参考文献:
n一闭合环边数。o一相应级别规定 }青度,o=10mm+10ppm×D
每千米 等 高差全 级 中误差
【mm)
路线 长度 仪器
级别 (km)
水准 标尺
观测次数
已知 附合 点联 或环
测线
往返互 差、环线 或附合路 线闭合差
(m)
三 6
等
≤50
煤矿开采塌陷治理和控制技术
煤矿开采塌陷治理和控制技术摘要:我国煤炭资源丰富,随之就诞生了很多的煤炭采挖工厂,煤炭工程的危险系数很高,在现实生活中我们就能经常在网上或者电视上看见某某地方在进行煤炭采挖时又发生了意外等,我国一直是以人为本,所以煤炭工程的意外现象一直是我国头疼的地方。
煤炭采挖意外中塌陷是最常见的一种,塌陷不仅让该地区的地理环境遭到破坏,该企业的经济收益收到影响,还极其容易出现伤亡,造成不良的社会影响。
因此在煤炭采挖工程中,拥有有效能解决煤炭采挖塌陷问题的方针极其重要。
本文根据我国目前煤炭采挖实情,提出了几点能有效解决和防范煤炭采掘塌陷问题的方案,希望对社会能有所帮助。
关键词:煤矿开采;塌陷治理;控制技术导言经济的发展需要充足的物质条件支持,我国经济的大力发展背后中很大一部分是属于煤炭资源的。
但我们不能为了发展经济而无节制的去采掘煤炭资源,煤炭资源一旦没能合理开采,对环境的破坏是巨大的,对于我国的生态环境发展则更为不利。
塌陷是煤炭开采过程中常常会出现的现象,它对于环境的影响就很大。
塌陷会造成土地不平整,塌陷处积水多,也是造成附近作物减产和房屋结构遭到破坏的主要因数。
所以找到如何有效控制和补救塌陷问题的方法是我国目前煤炭企业目前应该着重考虑的主要问题。
一、煤矿开采塌陷对生态环境的影响(一)塌陷对水资源的影响塌陷会破坏当地原本稳定的土质结构,原本水资源能在天然条件下很好的循环,而塌陷可能会导致水资源的储备地位被破坏或者影响,首先大量的積水就浪费了很多的水资源,另外对于地下水的影响也是巨大的,被污染的水资源可能再没有得到土质的天然净化后流入到地下水中,地下水一般是可饮用水或者浇灌用水,在被污染后,会造成很多很难解决的难题。
(二)塌陷对地质结构的影响塌陷发生后,地面土质严重下沉,随之被破坏的还有地面上原本有的植被甚至农作物。
没有植被的固定再加上原本的地质特点被破坏了,会造成大量的水土流失情况,这就导致土地沙漠化,严重影响当地工业和农业的正常发展。
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煤矿开采沉陷防治和控制技术(正式版)
煤矿开采沉陷防治和控制技术(正式
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材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。
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。
1.1.5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。
我国尚未开展这种工业性实验。
1.1.6“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
2.2.1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)。
2.2.2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。
2.2.3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。
2.2.4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。
2.2.5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。
2.2.6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。
三.结束语
开采沉陷是造成矿区环境地质灾害的直接原因,有效控制和减轻地面沉陷程度是避免开采沉陷环境灾害的基本途径。
充填采煤法是减少地表下沉效果作好的方法,近年在山东有些矿区正在做膏体充填的实验,这种方法可使采场没有或减少垮落带,能更好的减少地表下沉。
但它的技术含量很大,输送倍线大,
管路易阻塞,如果成功那将是煤矿开采的一次技术革命。
开采沉陷对土地资源的影响和破坏是难以避免的,所以各个煤矿应该应用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,才能更好地保护地表、矿区的环境、农民的利益。
此处输入对应的公司或组织名字
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