采动区建筑物损害评价研究

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1、1绪论地下煤层开采出来之后，采空区上方的地表产生移动和变形，波及到建筑物时，建筑物便产生附加作用力，致使建筑物变形和破坏，对建筑物的影响主要有垂直方向的移动变形（下沉、倾斜、曲率）和水平方向的移动变形（水平移动和水平变形），以及由此两种移动变形引起的建筑物的扭曲变形、剪切变形。均对人民财产造成了严重损失，必须由煤炭企业对财产所有者进行赔偿。但是同一建筑物按不同鉴定标准对其破环程度进行评定和赔偿，其结果是不相同的，这样就造成了房屋所有者与破坏者各执一词，使工作和生产受到影响。为了使双方都得到一个满意的结果就需要采用一个合理的、科

2、学的建筑物损害评价方法。因此，本文主要探讨采动区建筑物损害的评价方法。1.1研究背景我国建筑物下、水体下、铁路下（称为“三下”）压煤量大，其中以村庄建筑物下压煤量最大。据国有重点煤矿的不完全统计资料，目前我国的“三下”压煤约137.9亿t，其中建筑物下压煤87.6亿t，而建筑物下压煤的60%为村庄下压煤。部分矿区建筑物下压煤量十分巨大，已经严重制约着矿区发展。据2003年年底统计，龙口矿区生产矿井总可开采储量2.34亿t，直接影响工农关系的村庄下压煤更为严重，村庄压煤的可采贮量1.54亿t，占总可采储量的65.8%。兖州矿业集

3、团2003年底统计，生产矿井总可开采储量15.90亿t，其中村庄下压煤的可采储量7.89亿t，占总可采储量的49.6%。徐州矿业集团1999年统计的建筑物下压煤约4.9亿t，占总可采储量的50%以上。随着社会的发展和生产技术的进步，人们对能源的需求越来越大，作为主要能源的煤炭正大量的从地下开采出来。煤炭从地下采出后，其上方覆盖岩层失去支撑，若岩体内部的原有应力平衡状态受到破坏，引起岩体内应力的重新分布，使采空区周围的岩体产生位移、变形直至破坏。当采空区面积达到一定的范围后，引起采空区上方地表产生移动和变形。地表的移动与变形影响

4、建筑物的基础，导致建筑物出现移动和变形，甚至出现破坏现象。许多非采矿原因也会造成建筑物损害。而煤炭企业往往只愿意承担由于其地下开采所造成的损害责任，这样就使煤炭企业与建筑物业主之间产生矛盾，尤其在建筑物周围有多个矿井开采的情况下这种矛盾会更加激烈。所以准确地进行开采损害技术鉴定，便成为目前矿区社会经济发展中亟待解决的问题。1.2国内外研究现状1.2.1国外研究进展波兰对受采动影响的11个矿井的地面现有建筑物进行了详细的调查，他们将不同的影响因素所造成的不同破坏情况，进行了归纳分类，并给出了不同影响因素的权，即“点数”。影响因素

5、共分为29组，计算时必须将每一种影响因素的“点数”相加求总和（缺少其中任何一组，都可能对结果产生重大的影响），然后得到总“点数”，再与现有建筑物保护措施预计表进行对比，就可以得到保护建筑物的措施。前苏联根据多年的研究，提出了用总变形指标ΔL反映刚性结构系统房屋损坏程度的方法，即式中L—房屋长度，m；ε—地表水平变形预计值，mm/m；，--工作条件系数，见表1-1；H—房屋高度，m；R—曲率半径，m；表1-1和系数值系数建筑物长度（或宽度）/m小于1515-3031-4546-60大于6010.850.700.600.5010.

6、700.550.550.50根据预计的地表移动变形和房屋长度渴求得总变形值标，根据和房屋类型通过与表1-2比较，就可得到房屋损坏的等级。柔性结构系统房屋损坏程度的允许变形值的计算式为:当≥时，应采取留设煤柱的方法保护房屋。表1-2总变形指标与房屋类型对照表房屋名称损坏等级裂缝平均宽度/mm总变形指标/mm1-2层3层4-5层A.特殊用途的公用建筑：剧院、文化宫、体育馆、办公楼、手术室Ⅰ17090130Ⅱ290130180Ⅲ7150220290Ⅳ8210300400B.学校、旅馆、住院部、幼儿园、商店、饭店、厨房、冷藏车、咖啡店

7、、面包房、牛奶房Ⅰ290130180Ⅱ5130200280Ⅲ10170260340Ⅳ40250360480Ⅴ100310400580C.除A和B规定之外的民房、公房Ⅰ290130180Ⅱ7150220290Ⅲ18210300400Ⅳ45260370500Ⅴ100310420580D.附属性之的房屋：生产的组装车间、生活服务部服务行业的车间、仓库Ⅰ3120160230Ⅱ5200290380Ⅲ30230340460Ⅳ50270400520Ⅴ100310450580英国煤炭的历史悠久，产量曾经位居世界第一位，为英国工业革命提供强有力

8、的能源基础。经过了长期的煤炭开采，具有了相当的煤炭开采和采动区建筑物损害评定的经验。英国的国家煤炭局（NCB）认为，造成建筑物损害的主要因素是地表变形，因此将地表变形、建筑物长度及房屋的损害程度联系到一起。并根据实地观测资料以及多年经验总结出破坏等级分类表1-3。表1-3破坏