河南省煤矿采煤塌陷区特征及治理措施研究.pdf

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1、2012年第3期能源技术与管理159doi：10．3969／j．issn．1672—9943．2012．03．066河南省煤矿采煤塌陷区特征及治理措施研究李寨东，耿雪振(河南省能源钻井工程技术研究中心，河南郑州450053)[摘要]论述了河南省采煤塌陷区的发育分布现状及危害，根据河南省采煤塌陷区的自然特点和塌陷状况，将河南省采煤塌陷区分为三类，并详细论述各类塌陷区的特征。同时，提出了不同采空塌陷区的综合防治措施。[关键词]河南省；采煤塌陷区：分类防治措施[中图分类号]X37[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2012)03159一O3

2、0引言形成各个独立的含煤盆地，即今石炭二叠系煤田。2采空塌陷区地质灾害发育现状河南省是我国产煤大省，省内煤炭资源比较丰富，全省垂深2000m以浅含煤面积约有到目前为止，河南省已形成了平顶山、焦作、18900km，其中已探明面积约3800km。河南省义马、鹤壁、郑州和永城6大煤炭开发基地，由采煤矿区开采历史较早，长期的开采使矿区出现了矿活动引起的采空区塌陷地质灾害主要表现在：严重的采空塌陷等地质灾害问题，为了保证矿区河南煤炭开采除了义马有一个露天采场之外，其经济和社会环境协调发展，加强对矿区地质灾害余皆为井下开采，采空区造成地表塌陷及地裂缝等的研究

3、和治理迫在眉睫。次生地质灾害，造成水土流失，生态环境失衡，尤其对建筑物、道路、工程水利设施等破坏严重[]。1区域概况2。1永城矿区1．1煤田分布永城矿区煤炭资源的开采，造成了地面的严河南煤田分布主要集中在豫西地区，其次为重沉陷。据有关资料统计，每年的汛期，塌陷区内豫北和豫东，豫南地区很少。大面积积水，土壤盐碱化，改变了土壤的物理性豫西地区有陕渑、义马、新安、宜洛、偃龙、荥质，造成农作物大面积减产或绝收。巩、新密、登封、临汝、平顶山、韩梁、禹县等12个2．2郑州矿区煤田和灵宝～卢氏栾川含煤区。豫北地区有安郑州矿区人口稠密，遍布矿区的乡镇小煤矿阳一鹤

4、壁、焦作、济源3个煤田和濮阳～汲县、范的无秩序开采造成地面塌陷，已严重威胁到居民县、濮城一渠村3个含煤区及台前县吴坝找矿区。安全，受损住宅面积较大以及供水管道、供电设豫东地区有永夏煤田和太康、郸城东、虞城东、周施、交通道路、通信线路等受到破坏，给当地人民口南4个含煤区。豫南地区有确山、南召、商固3生活造成重大损害。个小煤田和淅川～内乡零星含煤区。2．3焦作矿区1．2煤田地质构造焦作矿区经过近百年的地下开采，造成地表河南省内煤田地质构造基本受小秦岭一嵩山大面积的地面塌陷。采煤塌陷区内，地面高低不构造体系、新华夏构造体系、嵩淮弧形构造带的控平，裂缝遍

5、布，耕作条件严重破坏，部分耕地甚至制和改造。无法耕种而荒芜。河南煤田的展布形态和保存状况主要受寒武2．4义马矿区纪以后的加里东运动一华力西运动一印支运动一渑池、义马等煤矿开采区由于多年的开发，采燕山运动一喜马拉雅运动的影响。特别是燕山期空区面积较大，致使大部分矿区不同程度地出现构造运动对上古生代石炭二叠系煤系地层的影了地面裂缝、地面沉降等地质灾害，给耕地和部分响，形成了一系列隆起和坳陷，在长期剥蚀下，隆村民的房屋造成损害。义马市城中有矿，矿城相连起区煤系不复存在，坳陷区煤系得到完整的保存，的布局，制约和影响了城市的发展，环境污染也比160李寨东，

6、等河南省煤矿采煤塌陷区特征及治理措施研究2012年第3期较突出。多为长方形布局相关的。部分地段因采区相连，若2．5平顶山矿区干个塌陷坑连为一体，形成大的塌陷区。平顶山矿区现有采空区地面塌陷面积较大，塌陷面积一般为采空区面积的1．2倍，盆地地表沉陷深度一般2~6m，最大沉降深度可达沿矿层走向对称于采空区，沿倾向盆地中心相对10m。煤矿开采易形成地面沉陷等，进一步致使斜于采空中心向矿层倾斜方向偏移，因土层固结排坡失稳，坡体破碎形成崩塌、滑坡灾害。水，塌陷深度大于煤层厚度。永城市地下水水位较2．6鹤壁矿区浅，多为2～5m，容易使塌陷区成为湖泊、湿地。鹤

7、壁矿区主要影响鹤壁市及其周围的地区，4．2丘陵采空塌陷区该市因采煤产生的沉陷区面积较大，居民耕地及以义马、安阳、鹤壁、平顶山、新密、登封、荥住宅受到影响严重。鹤壁市就因采煤塌陷进行三巩、焦作等矿区采空塌陷为代表，当开采单一煤层次城市搬迁建设。时，采空塌陷区的地貌多呈碟形洼地或槽形洼地，塌陷深度从边缘向中心逐渐加深，最深处为采出3采空塌陷区分类煤层厚度的60％70％，塌陷盆地的边缘一般在煤3．1平原地带塌陷区层采空区边界外的0．5H处(H为地面至采面垂直永城矿区等地分布于平原地区。这类地区耕高度)。在边缘部分，常见裂隙、裂缝等。采空区再地质量好，人

8、口稠密、地表建筑物比较集中，塌陷度扩大，最大下沉值不变，只是增加盆地平底部分危害较大。因地势平坦，地下潜水位较高，不少塌的面积。当分层开