煤矿开采沉陷预防和控制技术

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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(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(正式版)

文件编号:TP-AR-L7106In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.(示范文本)编订:_______________审核:_______________单位:_______________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(正式版)使用注意:该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。

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。

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

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。

浅谈煤矿开采沉陷预防和控制技术

浅谈煤矿开采沉陷预防和控制技术

浅谈煤矿开采沉陷预防和控制技术摘要:众所周知,在煤矿开采过程中往往会引起地表沉陷现象,这对开采效率以及人们的生命财产安全造成制约,对此需要加强对煤矿开采沉陷的研究与分析,并且要做好预防与控制工作,故此本文主要探究了现阶段煤矿开采沉陷预防与控制技术,为日后煤矿开采奠定理论基础。

关键词:煤矿开采;沉陷;预防;控制在当前社会的快速发展下,煤矿行业只有紧跟时代发展的要求,做到与时俱进才能真正得到创新发展,且在近几年新能源的利用下,煤矿企业面临严峻的挑战,要想在激烈的市场中有立足之地,那么则需要提高经济效益与社会效益,尤其是要对煤矿开采中安全事故防范问题加以分析与研究。

根据了解得知,现阶段煤矿资源得到了大量开采,其开采沉陷现象层出不穷,严重威胁了开采人员的生命财产安全,为从根本上避免这一现象的发生,那么则需要加强对先进煤矿开采技术的应用,并且严格按照煤矿的地质条件选择合理的开采方法,这样才能从本质上对煤矿沉陷问题加以防治与控制。

1、煤矿开采中较为常见的沉陷形式从整体角度分析,在当前煤矿开采中较为常见的沉陷形式主要包括以下几点: 1.1 沉降盆地所谓的沉降盆地主要是指因为受到煤矿开采活动的影响,其地表标高发生下降,那么在煤矿的采空区上方会形成一个整体面积,且对才空气的沉陷区域有所影响,进而形成沉降盆地。

一般而言,在煤矿企业开采中如果发生沉降盆地的现象,那么则在一定程度上对周遭建筑的使用安全造成影响,严重现象还会导致煤矿原先的位置发生转移,这样无法从根本上保证现场开发的稳定性。

1.2 沉降坑毋庸置疑,在煤矿企业开采过程中会面临诸多复杂地质条件的煤层,具有代表性的有采沟不均衡的煤层、急倾斜状况的煤层等等,这一系列的煤层均会对企业煤矿开采作用的安全性与稳定性造成影响,另外因为受到诸多因素的影响,煤层的厚度呈现出不均匀性,往往会导致覆岩破坏高度不一致,如果不及时加以控制,那么在整个煤矿开采过程中出现沉陷,引发沉陷坑。

煤矿开采沉陷防治与控制技术

煤矿开采沉陷防治与控制技术
工 业 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

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。

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(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

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。

煤矿开采的采空区对地面沉陷

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

煤矿开采地表沉陷关键因素及防治措施分析

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。

开采沉陷防治和控制技术初探

开采沉陷防治和控制技术初探
24 微生 物 复垦 .
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

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。

浅谈煤矿开采沉陷防治和控制的技术

浅谈煤矿开采沉陷防治和控制的技术

浅谈煤矿开采沉陷防治和控制的技术随着工业发展的不断增长,煤炭资源开采的需求越来越大。

然而,煤炭开采对地下水、地质结构和地表环境等方面都有着很大的影响,其中一个比较严重的问题是煤矿开采造成的沉陷。

为了控制和防治这一问题,矿业科学家们研发了许多技术,本文就对煤矿沉陷防治和控制的技术进行浅谈。

首先,我们需要了解的是煤矿沉陷的成因。

煤炭开采过程中,为了开采煤炭,需要掘进煤层并采挖煤炭。

在这个过程中,由于煤层体积的缩减以及水分的流失等因素,会导致地下水系的情况发生改变,从而影响地下水系统的稳定性。

此外,地下煤层的物理性质改变也会引起地层的变形和沉陷。

接下来,我们来了解一些煤矿沉陷防治和控制的技术。

首先,控制采空区域的支撑是防治煤矿沉陷的重要技术之一。

采空区域是由煤炭采挖过程中形成的空洞,采空区域支撑的主要方式是由地层内部的岩石、煤残块及填砂等填充物支撑。

因此,在采煤过程中,应该采取措施,使得采空区域得到有效的支撑。

例如:煤柱保留法就是通过保留一定的煤柱,使得采空区域得到有效的支撑,从而降低沉陷的影响。

其次,减缓水文条件发生变化也是防治煤矿沉降的重要方法之一。

由于煤炭开采会引起地下水条件的变化,为了减少地下水系统的压力,需要采用适当的水池排水技术,将地下水逐渐引流出来。

此外,组织合理的排水系统也可以在一定程度上解决煤矿沉降的问题。

最后,通过航空遥感和地面测量等技术可以有效地对煤矿沉陷进行监测和评估。

航空遥感技术可以通过卫星影像对地面进行大规模的监测,并对煤矿沉陷的程度和趋势进行评估。

而地面测量技术则可以对地面的点位进行精细的监测,以获得更准确的数据。

总的来说,煤矿沉降是煤矿开采过程中一个不可避免的问题,但是可以采用方法控制和减轻它的影响。

随着科技的不断进步,新的防治和控制技术将会不断涌现,从而更好地保护地表和环境的稳定性,同时也为煤炭资源的有效开发提供更好的支撑。

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

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。

采空沉陷区内建筑物设计的要点及预防措施

采空沉陷区内建筑物设计的要点及预防措施

采空沉陷区内建筑物设计的要点及预防措施进入新时代后,我国经济与社会经历了前所未有的发展与变化。

土地资源的紧张渐渐唤醒人们对土地的珍惜意识,煤矿采空区土地资源利用开始走进大众视野。

煤矿采空区由于煤层开采的原因,容易出现不均匀的地表沉降现象,煤矿采空沉陷区内的建筑物设计和地基若选择和处理不正确时,将会受到较大影响,使建筑物产生倾斜、开裂、坍塌等安全隐患。

而在探讨沉陷区内建筑物设计应注意的要点及相关预防措施前,我们首先应对煤矿采空区对地面建筑物的影响有一定了解。

1.煤矿采空沉陷区对地面建筑物的影响由于煤炭资源开采在地下进行,往往会使煤矿区地下出现采空区,而在采空区内的建筑物则可能会因地下变化而发生变形情况。

不过因导致采空区地表发生变形和移动的作用不同,对建筑物产生的影响也有各种不同。

总体来说煤矿采空沉陷区对地面建筑物的影响主要表现在以下几方面。

1.1地表下沉通常来看,地表一旦出现均匀地下沉现象,沉陷区地面建筑物也会出现整体下沉,这种下沉可能仅仅是一种位置变化,而不会导致其内部附加应力增强,对建筑物的破坏力比较小。

而下沉较大时,则可能会对建筑物使用产生较大影响,促使地基的强度大大降低,严重的情况下可能会致使建筑物出现坍塌现象。

1.2地表倾斜地表发生倾斜时会直接影响到地面建筑物,倾斜严重时会导致地面建筑物随之出现倾斜,在倾斜中地面建筑物会偏离中心,从而使地面建筑物产生破坏,尤其当建筑物底面积相对较小时,破坏力更强大。

1.3曲率变形地表曲率的变形主要分为两种,一种是正曲率,一种是负曲率。

在正曲率的影响下,建筑物基础两端某些部分会有瞬间悬空的可能;而在负曲率的影响下,建筑物中部则可能会出现部分悬空的情况。

1.4水平变形水平变形也是煤矿采空沉陷区地表可能会发生的情况,从而导致采空区上的建筑物出现拉伸变形,建筑物内部由于这种拉力的作用,可能会出现裂缝,对建筑物产生极大破坏。

2.沉陷区内建筑物结构抗变形设计研究根据煤矿采空沉陷区对地面建筑物的影响,及各类建筑的设计资料统计等关于沉陷区内建筑物结构在设计中除了需要考虑到柔性地基、刚性基础外,还需要考虑到建筑整体刚度。

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

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

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。

煤矿开采沉陷防治和控制技术模版

煤矿开采沉陷防治和控制技术模版

煤矿开采沉陷防治和控制技术模版一、背景介绍煤矿开采是我国重要的能源产业之一,但在煤矿开采过程中,常常会出现地表沉陷的问题。

沉陷不仅会对矿区周边环境造成破坏,还会对矿区内的建筑物和道路等基础设施造成影响。

因此,煤矿开采沉陷的防治和控制技术显得尤为重要。

二、煤矿开采沉陷特点1. 煤矿开采引起的地表沉陷主要表现为块体塌陷和坑陷两种形式。

块体塌陷是指地表的大面积下陷,坑陷则是指局部地区的凹陷或坑洞。

2. 脆性地层极易发生沉陷,而韧性地层则相对稳定。

煤层由于含水量较高,容易受到开采活动的影响,产生块体塌陷和坑陷。

3. 沉陷表现为水平方向的沉陷和竖直方向的沉陷,对矿区周边基础设施和建筑物造成不同程度的影响。

4. 煤矿开采沉陷发生后,难以恢复和修复,因此在开采过程中要提前做好沉陷的预测和防治工作。

煤矿开采沉陷防治和控制技术模版(二)1. 沉陷预测技术(1) 煤矿地质勘察与评价:对矿区地质条件进行详细勘察和评价,了解地质构造、地层厚度和性质等情况,为沉陷的预测提供基础数据。

(2) 地下采矿影响区域的确定:根据地质勘察结果,确定采矿活动对地下岩层的影响范围,划定影响区域边界。

(3) 数值模拟方法:利用数值模拟方法,结合地质数据和开采条件,对沉陷进行预测和评估,为沉陷防治提供依据。

2. 沉陷防治技术(1) 开采设计优化:通过优化采矿工艺和开采方式,减少煤层开采对地下岩体的破坏,降低地表沉陷的风险。

(2) 支护措施:对于沉陷风险较大的地区,采用适当的支护措施,如预支护、补充支护等,增加岩层的稳定性,减少地表沉陷的发生。

(3) 地下水管理:合理管理地下水,控制地下水位的变化,减少水对岩层稳定性的影响,从而减少地表沉陷的发生。

3. 沉陷控制技术(1) 趋肤沉陷控制:通过合理调整开采速度和面积,控制煤层开采引起的地表沉陷,减少对地下岩层的破坏。

(2) 均衡沉陷控制:通过控制不同块体的开采时间和方式,使地表沉陷均匀分布,减少对局部地区的影响。

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

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。

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煤矿开采沉陷预防和控制技术
发表时间:2018-07-12T17:20:56.307Z 来源:《基层建设》2018年第13期作者:朱玉军[导读] 摘要:随着我国国民对于能源的消耗也日益增加。

山东能源集团新汶矿业集团公司翟镇煤矿山东新泰 271200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。

同时,一些重要的水利水电工程设施也可能因地基的塌陷而被破坏,从而产生难以弥补的人员及财产损失。

1.2 破坏地表生态环境
由于地表的沉陷,土地产生不规则的裂缝,改变了土壤结构,使得土壤涵水抗蚀性降低,造成水土流失现象加剧,增加了土壤侵蚀程度,降低了土地实际生产能力,使本已脆弱的矿区耕地更加贫瘠;同时由于地表的滑移、塌陷,造成地表树木的倾倒和埋压,这些都严重破坏了开采地表的土地资源和生态环境。

1.3 诱发二次地质灾害
随着开采的塌陷,地表也相应产生位移、变形、断裂及沉降,势必会诱发山地及丘陵地带的山体开裂、坍塌及滑坡,增加了山体、陡坡发生各种地质灾害的几率,对于周围居民及建筑设施的安全具有巨大的潜在威胁。

1.4 破坏地表及地下水体
由于煤矿地下采动的影响,开采上覆岩层发生错动、变形和断裂,形成垮落带和断裂带。

地表在这种扰动的作用下发生沉降和塌陷,产生地表裂缝,破坏地表及地下浅层储水构造,造成地表水体难以蓄持、地下水体疏干、污染以及开采矿井透水等灾害事故,直接影响地面水体、土壤、植被的依附环境,加速植被、耕地的退化,污染周围居民的生活用水,增加煤矿开采的生产难度和生产成本。

因此,应加快开展开采地表沉陷的研究工作,及时预防开采沉陷的产生,并对已出现的沉陷区进行有效治理与利用,为煤炭资源的合理开发及矿区生态环境的保持提供重要的技术保障。

2 煤矿开采沉陷防治和控制的技术方法
通常,能够从两个方面来考虑煤矿开采沉陷防治和控制技术方法:(1)控制煤矿开采沉陷,即是运用科学合理的采矿工艺和方法,来阻止地表的下沉,将地表下沉的范围和速度有效地控制,进而实现保护耕地、地表建筑物以及地表的目标;(2)恢复和整治煤矿开采沉陷,充分李颖建筑物抗采动变形技术和土地复垦技术,对由于煤矿开采沉陷而破坏的土地进行重新整治,再加以利用。

现介绍以下几种防治开采沉陷的技术方法: 2.1 全部充填开采
在采出煤炭之后顶板还没有冒落之前,就应该选择固体材料来密实地充填采空区,尽量减少顶板岩层的下降高度,进而能够有效地控制地表的变形和下沉,实现保护耕地和地面建筑物的目标。

其中,采用水沙填充的方法是所有的充填采煤法之中阻止地表下沉的效果最好的技术方法,再者就是矸石自溜充填和风力充填。

然而,全部充填法要求具有专门的充填设施和设备,以及足够的充填材料。

2.2 条带开采
结合煤层内部结构与上覆岩层的组合特点,根据相应的采留比,在煤层内部开采出一条巷道,但同时还要保留一条。

因为条带开采的对象只是开采部分煤炭资源,需要保留一些煤炭资源形成煤柱,对上覆岩层起到支撑作用。

这就能有效减轻上覆岩层的移动,使地表的变形和移动得到控制,就保护了地上的耕地和建筑物。

但是,此种开采方法需要挖掘多条巷道且采出率不高,工作效率也非常低。

2.3 覆岩离层带充填
技术人员要详细地分析采空区上方覆岩形成三带的岩移特性,当在采出煤炭之后的相应时间内,就必须通过钻孔向离层带内高压注浆,充填,使离层带空间更加坚固,把采动的砌体梁结构加固为稳定性比较好的连续梁结构,阻止离层带的下沉空间传向地表,这就可以有效地阻止地表的下沉,以保护地面的耕地和建筑物。

然而,目前该技术的执行难度较大,需要更深入的研究。

2.4 限厚开采
根据煤矿开采区的水文地质条件、地形地貌以及地面上建筑物的抗变形能力,通过科学的计算和分析,确定开采煤层的最佳厚度,并保证地表不会产生积水且不会破坏地表上的农田和建筑物。

且在开采过程中,一定要遵循开采厚度,对于范围之外的煤层坚决不开采,这就能有效地防治和控制开采沉陷,保护地表的农田和建筑物。

然而,这项技术方法的采出率也非常低,仅仅适用于煤层较薄的煤矿开采中。

2.5 协调开采
在分层开采较厚的煤层时,要正确计算出各个层面之间的最适开采间距、开采顺序以及相互位置,可以让一个工作面产生的地表变形恰好与另一个工作产生的地表变形相互抵消一部分甚至全部抵消,这就可以有效地减少由于采动导致的地表变形,同样起到保护地表耕地和建筑物的效果。

然而,该技术方法需要保持相应的错距,实际生产的难度比较大,在我国尚未推行。

2.6加强地面构筑物抗沉陷能力
对于开采构筑物的基础,除了要有满足设计要求的强度、刚度和承载能力外,还应具有一定的适应地表变形的能力,以抵抗或部分吸收地表变形,使构筑物上部结构不受地表沉陷影响,同时开采构筑物在符合自身功能及工艺的要求下,结构布局要合理,避免出现加重地表沉陷的设计,重要梁柱及承重墙体要能经受住下部开采沉陷扰动的影响。

在满足构筑物基本使用功能及施工工艺的条件下,优先考虑把构筑物布置在沉陷均匀、倾斜较轻微的塌陷盆地底部,尽可能避开沉陷区的边缘地带。

结束语:面对目前国内的煤炭资源开发现状,如何从技术、政策、法律等各个层面来解决煤矿开采沉陷这一地质灾害问题,仍然需要投入极大的时间与耐心,尤其是对于我国这种具有尖锐人地矛盾的国家,恢复并保持矿区生态系统的可持续健康发展,将会产生巨大的社会、经济和生态效益。

参考文献:
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