淺析煤礦采空區(qū)地面塌陷的防治措施

1、淺析煤礦采空區(qū)地面塌陷的防治措施趙法鎖，李明（長安大學(xué)地測學(xué)院陜西西安710054）摘要：摘要：地面塌陷對國民經(jīng)濟建設(shè)和人民生命財產(chǎn)造成的危害日益嚴重，應(yīng)當(dāng)提倡以防為主，防治結(jié)合的原則，本文詳細介紹了煤礦采空區(qū)地面塌陷的預(yù)防、治理措施，并以陜西神府煤礦為例，治理災(zāi)害的同時，保護了生態(tài)環(huán)境，收到了良好的效果。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：地面塌陷預(yù)防措施治理措施地面塌陷是地質(zhì)災(zāi)害的一種，具有發(fā)生突然、地點隱蔽的特點。多發(fā)育在人口相對較多、經(jīng)濟較發(fā)達的城

2、鎮(zhèn)或工礦區(qū)，對國民經(jīng)濟建設(shè)和人民生命財產(chǎn)造成的危害嚴重。根據(jù)地面塌陷的形成機理我國一般將其分為巖溶塌陷、采空塌陷、黃土濕陷三種。它們的形成除自然因素外，往往與人類的生產(chǎn)活動有著密切的關(guān)系[1]。采空塌陷治理的目的，是為了減輕人為災(zāi)害，改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，安全文明生產(chǎn)。以往多是在塌陷區(qū)形成以后，已經(jīng)造成了危害，才著手進行治理，這種“滯后”的治理行為，常常事倍功半，今后應(yīng)當(dāng)提倡以防為主，防治結(jié)合的原則。在塌陷區(qū)形成之前，就采取“超前”防治措施

3、，即在制定開采設(shè)計時就考慮預(yù)防措施，并在開采過程中認真實施，包括在采礦過程中所使用的各種“減塌技術(shù)和措施”等，如充填采礦法，條帶采礦法，多煤層、多工作面協(xié)調(diào)采礦法以及井下支護和巖層加固措施等，采取這些措施能夠大大減少礦區(qū)塌陷的范圍、塌陷幅度，減緩塌陷的時間進程，減輕塌陷的危害程度。1.煤礦采空區(qū)地面塌陷的預(yù)防措施[2]根據(jù)煤炭部關(guān)于“建筑物保護煤柱留設(shè)與壓煤開采”第17條規(guī)定，地面塌陷區(qū)圈定也考慮該項頒布的各項技術(shù)指標，即傾斜，曲率，水

4、平變形3immm??30.210km????。2mmm???開采矩形工作面時的地表移動和變形預(yù)計1)坐標系統(tǒng)的建立和變換①坐標系統(tǒng)的建立如圖1所示，坐標系的建立，是在井上、下對照圖1以工作面水平投影的左邊界和下邊界的交點作為坐標原點O?、、軸分別平行于煤層走向和傾X?Y?向，建立直角坐標系。OXY???②坐標變換在概率積分法預(yù)計地表移動與變形時，坐標系統(tǒng)是以地表下沉曲線拐點的位置為原點的。因此計算公式中的坐標（XA、YA）應(yīng)以工作面拐點

5、平移后的計算開采邊界為準，計算開采左邊界和下邊界交點為坐標原點。為此必須在程序中完成坐標變換。移軸計算公式如下：1XXS???OOSS34YXXYXXφA(XY)φ圖1坐標系統(tǒng)圖fig.1codinatesystemmaxcosWmq????式中m—采出煤層厚度（mm）q—地表下沉系數(shù)—煤層傾角（）?t、L—分別為采區(qū)拐點平移后走向長度及傾斜長度水平投影值（m）、、—分別是采區(qū)走向及傾斜下、上山影響半徑（m）rr下r上x、y—待求點坐標

6、（m）②地表任意點傾斜值TcossinxyxTCC?????yTΦΦTΦsincosxyxTCC?????yTΦ90ΦTΦmaxcossinxyyxTTCTTCT???????ΦΦ1yxxyTCTtgTC????Φ式中：—待求點的最大傾斜值（mmm）maxT?—最大傾斜值方向與OX軸的夾角（）TΦ、—分別為待求點沿走向和傾斜方向主斷面上投影點處迭加后的傾斜變形xTyT（mmm）③地表任意點A的水平位移值U，沿指定方向水平移動。U?cos