浅谈煤矿开采沉陷防控与治理技术

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1、1开采沉陷防控技术1.1概述截止2000年底，中国己经发现矿产171种，其中探明有储量的矿产157种，矿产地2万多处。其屮能源矿产资源屮国比较丰富，但结构不理想，煤炭资源比重偏大,石汕、天然气资源相对较少，所以我国是煤炭大国。煤炭资源的特点是：蕴藏量大，但勘探程度低；煤种齐全，但肥瘦不均，优质炼焦用煤和无烟煤储量不多；分布广泛,但储量悬殊，东多西少，北丰南贫；资源赋存东深西浅，露采煤炭不多，且主要为褐煤；煤层中共伴生矿产多。煤炭的开发为我国的经济快速持续发展提供丫基本保证。然而由于煤炭人规模开发利用，开采沉陷造成的矿区地质灾害日益显露了出来，近年来由于采矿活动诱发的地

2、质灾害（如山体滑坡、水源下陷、污染、建筑物损毁、开裂、农民无地或少地耕种等）事故越来越多，并造成企业业主与矿区群众之间关系越来越紧张，群殴事件时有发生。给当地社会治安带来隐患的同时也制约了地方经济的可持续发展。开采沉陷带来的危害主要有土地塌陷或积水，农田减产或绝产、道路塌陷、建筑物变形破坏等。这都是由于煤炭及其他奋用矿物被开采后破坏了围岩体的原始平衡引起岩层位移，造成矿IX塌陷火害和IX域变形。有效控制和减轻地面塌陷程度是解决此类问题的根本途径。与国际发达国家相比，我国煤炭产业起步较晚、技术力量相对落后，矿山企业多、产量低，其中主要的影响因素之一就是开采沉陷带来的地质

3、灾害。它牵制Y企业的大部分精力，加上矿区群众的利益与企业的发展之间存在着“不可调和”的矛盾，他们之间的关系己经达到了剑拔弩张的地步！随着煤炭安全管理工作越来越细化、越来越A体，矿山开采技术力量也得到进一步加强，各煤矿企业也逐步认识到了对环境治理的重耍性，逐步加大了对矿区环境治理和防治的力度。对矿区环境的治理这不仅仅只是企业自己的事情，也是政府功在当代，利在千秋的事情。1.2开采沉陷防控的技术途径开采沉陷防控的技术途径可以从主动防治的方法考虑。即通过合理选择采矿方法和工艺、合理布置采矿工作面、采取水沙充填等措施，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

4、建、构筑物与耕地的目的。1.2.1全部充填开采法在煤炭采出后顶板尚未冒落之前，随着回采工作面的推进，逐步用充填料煤矸石等冏体材料充填采空区的采矿方法叫充填采矿法。充填采空区H的主要是利用所形成的充填体进行地压管理，以控制围岩崩落和地表下沉，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，并为回采创造安全和便利的条件。有吋还用来预防煤炭自燃的内因火灾。按釆用的充填料和输出方式不同，乂可分为干式充填采矿法、水力充填采矿法、胶结充填采矿法。一、水沙充填采空区即以水为输送介质，利用自然压头和泵压，从制备站沿管道或与管道相连的钻孔，将河砂等

5、水力充填材料输送到采空区。二、干式充填：采用人力、重力、机械式风力等方式将砂石等干式充填材料运送到待充填采空区，开成可压缩的松散充填体。三、胶结充填：将采集和加工的细砂等充填材料掺入适量的胶凝材料如水泥，加水混合搅拌制备成胶结充填料浆，沿钻孔、管道向采空区输送，充填材料胶结后形成具有一定强度和完整性的充填体。按矿块结构和回采工作面推进方向充填采矿法又可分为单层充填采矿法、上向分层充填采矿法、下向分层充填采矿法和分采充填采矿法，有时还用支架与充填料相配合，以维护采空区。一、单层充填采矿法。此法适用于缓倾斜薄矿体，在矿块倾斜全长的壁式回采面沿走向方向、一次按矿体全厚回采，

6、随工作面的推进、有计划地用水力或胶结充填采空区，以控制顶板崩落。二、上向水平分层充填采矿法。此法一般将矿块划分为矿房和矿柱，第一步回采矿房，第二步回采矿柱。回采矿房时，自下向上水平分层进行，随着工作面向上推进，逐层充填采空区，并留出继续上采的工作空间。充填体维护两帮围岩，并作为上采的工作平台。崩落的矿石落在充填体的表面上，用机械方法将矿石运至溜井中。矿房采到最上面分层吋，进行接顶充填。矿柱则在采完若干矿房或全阶段采空后，再进行回采。矿房的充填方法，可用干式充填、水力充填或胶结充填。三、上向倾斜分层充填采矿法。这种方法与上向水平分层充填法的区别是，用倾斜分层回采，在采场

7、内矿石和充填料的搬动主要靠重力。这种方法只能用干式充填。四、K向分层充填采矿法。这种方法适用于开采矿石很不稳固或矿石和围岩均很不稳固，矿石品位很高或价值很高的奋色金属或稀奋金属矿体。这种采矿方法的实质是从上往下分层回采和逐层充填，每一分层的回采工作是在上一分层人工假顶的保护下进行。回采分层水平或与水平成4°〜10°或10°〜15°倾角。倾斜分层主耍是为了充填直接顶，同时也有利于矿石运搬，但凿岩和支护作业不如水平分层方便。五、分采充填采矿法。当矿脉厚度小于0.3〜0.4m时，只采矿石工人无法在其中工作，必须分别冋采矿石和围岩，使其采空区达到允许工作的最