柴里矿区开采沉陷及其综合治理.pdf

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1、第2期矿山测量No．22014年4月MINESURVEYINGApr．2014doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2014．02．27柴里矿区开采沉陷及其综合治理马建(山东枣庄科技职业学院。山东滕州277500)摘要：在煤矿生产过程中，因井下煤炭的开采产生了大量的采空区，采空区的出现打破了周围岩体的平衡状态，导致岩体的移动并传到地球表面，引起采空区上方地表的变形，形成地表沉陷，给A．4J'1的生产生活造成了极大的危害。为了加强对矿区地表的沉陷治理，文中从枣矿集团公司柴里煤矿出发，根据柴里煤矿地表沉陷的现状，通过一些治理方法，取得了一定的成效，并对今后柴里煤矿的沉陷及其

2、治理进行了预测，提出了自己的观点和看法。关键词：地表变形；地面沉陷；土地复垦；回填造地中图分类号：TD327文献标识码：B文章编号：1001—358X(2014)O2—0083—04煤炭是国家的主要能源之一，我国的煤炭资源3上煤可采煤厚5．56m，3下赋存稳定，厚4．09m，丰富，井下煤炭的大量开采引起了煤矿地表的沉陷。含1～2层夹矸，中矸厚0．2～35．3m，为泥岩或砂泥煤矿地表沉陷地的形成过程分为覆岩破坏和采空塌岩。12下赋存不稳定，部分范围内沉缺，仅59％的陷两个过程。覆岩破坏是由于矿体被采出以后，在范围可采为局部可采的不稳定煤层。16煤在井田内岩体内形成一个空间，成为一种架空结构，

3、从而使其普遍沉积，无沉缺现象，煤厚在0．25～1．91m范围周围应力原来的平衡状态受到破坏，采空区的顶板内，属稳定可采煤层。l7煤在井田内大面积沉积，部岩层在自身重力和其上覆岩层的压力作用下，产生分沉缺，赋存相对稳定，煤厚平均0．77m，结构简单，向下的弯曲和移动，当顶板内部形成的拉张力超过属不稳定可采煤层。12下、l6煤、17煤现未开采，在该岩层的抗拉强度极限时，直接顶板首先发生断裂矿井3煤回收完的范围内，将逐步开采小槽煤。矿和破碎并相继冒落，接着是上覆岩层相继向下弯曲、井开拓方式为井下一上下山开拓，含有两个开采水移动进而发生断裂和离层，随着采煤工作向前推进，平，即一110m水平、一49

4、0m水平，采煤方法为走向受到采空影响的岩层范围也不断扩大，这种移动、变(倾向)长壁，倾斜分层人工假顶全部冒落法。形、破坏在空间上是三维的，并由采空区向周围发2柴里煤矿地表沉陷及其危害展，当采空区的面积扩大到一定范围，岩层移动发展到地表，使地表产生移动和变形，进而形成沉陷。2．1柴里煤矿地表沉陷状况柴里井田经过近50年的开采，形成了大面积的1柴里煤矿概况采空区。沉陷影响面积达9．96km，最大下沉为柴里煤矿位于山东省鲁南地区，座落在滕州市9．0m，最大水平移动1．2m，最大水平变形一l4一西岗镇境内，是山东枣庄矿业(集团)有限责任公司±14mm／m；其中，稳定沉陷区面积为2．76km，平十对

5、矿井之一，矿井始建于1960年，1964年建成投均下沉6m，形成了积水区域，水域深度2～5m，非产，设计产量为30万t／a，经过三次改扩建，原煤产稳定沉陷区域面积为7．20km，平均下沉3m，形成量达到240万t／a，是滕南矿区大型现代化矿井，以了局部积水的沼泽地带。由于多个工作面、多个分稳定的煤质，良好的信誉成为枣庄矿业集团的支柱层的连续开采，采动对地面的影响持续不断，地表不矿井之一。时出现陷落和拉伸裂缝，柴里煤矿塌陷面积约6．67并田内共含煤18层，其中可采煤层五层：3煤(3km。随着采矿活动的持续进行，今后5～l0年内沉上、3下)两层，l2下、16煤、17煤，平均总厚陷区面积将仍以每

6、年约0．33km的速度递增。由12．95m。3煤为井田主采煤层，厚9．65m，结构复于地表沉陷，本井田范围的地面建筑和各类设施均杂，有2—3层夹矸，以中矸为界分3上煤和3下煤，受到不同程度的破坏。83第2期矿山测量2014年4月2．2柴里煤矿地表沉陷产生的危害的景观。2．2．1对建筑物的破坏具体的复垦工艺流程如附图1所示。由于柴里煤矿紧靠滕州市西岗镇，采煤沉陷区建立排水系统卜_—_．4挖深垫浅卜．—_．{建立桑基鱼塘模式对西岗镇内的工业民用建筑造成了极大的破坏，破图1复垦工艺流程附图坏的形式主要是建筑物倾斜、开裂、甚至倒塌，危害3．1．1建立排水系统着城乡居民的生命和财产的安全。矿区内的村

7、庄搬地下开采沉陷引起地表积水而影响栽种，地表迁越来越多，仅搬迁费用就达几百万元，而且一些村积水可分成两种情况。一是外河洪水位高出塌陷后庄内的建筑破坏有愈演愈烈的发展趋势。地表标高的情形，这种情况下，必须采用强排法排除2．2．2对农田的破坏塌陷坑积水或采用挖深垫浅的方法抬高部分农田标由于煤炭的赋存地质条件(地质沉积构造)，决高方可耕种。二是外河洪水位标高低于塌陷后农田定了煤矿大多数都分布在沉积盆地之中，柴里煤矿标高的情况，