地区煤矿采空区隐患分析及治理技术研究-论文.pdf

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1、地区煤矿采空区隐患分析及治理技术研究汤德明肖炼湖南科技大学能源与安全工程学院【摘要】采空区区域的地面通常容易出现变形或塌陷等问题，给采空区上部居民和建筑带来重大的安全隐患，本文以宁乡为例提出该地区采空区存在的隐患，关对其治理技术进行探讨。【关键词】煤矿；采空区；安全隐患；治理技术宁乡煤炭坝镇位于宁乡县城西北方向，地区1煤炭坝地区采空区分布特征和稳定性分析煤炭资源丰富，含煤面积达20．7km占地区面积1．1煤炭坝地区采空区分布特征60％以上，素有“湘中煤都”之美称，全镇共有大当前煤炭坝地区采空区分为两种，第一种是大

2、小小的煤矿28家，煤炭开采行为活跃，给当地天然地质构造形成的，如溶洞；另一种是由于人经济带来发展的同时也遗留下了很大的采空区类活动如矿产资源的开采、遂道开挖等在地表以隐患；经过相关部门调查和勘测得出在居民居住下留下各种形态各异和分布不同的空洞。木文所区和重要交通设施以及农田范围下存在大量的研究的采空区专指矿产资源的开采所留下的空采空区，这些采空区引发了一系列土地塌陷、变洞。煤炭坝地区采空区主要是由于煤层随着开采形，损坏地表建筑设施，导致水土流失等问题n'；的深入逐渐被挖空而形成的地下空洞。经过实地对当地居民的生产

3、生活带来了一系列安全隐患，调查，依靠多种勘查手段，如钻探，物探等，现已同时对相邻城镇的正常生产生活也是一大威胁。基本了解煤炭坝地区范围内煤层采空区的分布当前煤矿采空区已经成为威胁煤炭坝镇人民生情况及特征如形状、埋深等。由于当地小煤窑占命财产安全最大的敌人，也是当地群众最为头疼据主体，规模不大，很多设施设备不齐全，大多数的问题。因此，通过一系列地质勘察和监测来查小煤窑开采之后就形成一定范围的采空区，这些明该地区的采空区分布情况及特征，并对该地区采空区主要分布在该镇的西部及西北部的谷塘采空区存在的隐患进行分析探讨，进

4、而提出合理坡、鸾凤山、喻家琐、连河冲向斜以及东部北部的的治理方案势在必行。4个向斜地带，并且这些采空区随着该地区煤矿开12采的深入及人类活动强度的加大分布越来越广。极为不利；若下煤层是采空区，则在开采上煤层1．2煤炭坝地区煤矿采空区稳定性分析时必然造成底板失稳。采空区一般埋深较浅，顶由于采煤改变了岩体的原始应力状态，从板垮落产生的裂隙可能与地表沟通，产生漏风，整体上看大部分岩体由于受到煤层采动的影响，很容易成为煤炭自燃危险区域，甚至有些区域已岩体的稳定性变差，使采空区顶板围岩容易松动经成为自燃火区，造成地表植被的

5、破坏和环境污破碎，在长期承载过程中其顶板岩体由于一些自染，加剧了水土流失。以上隐患当中以采空区沉然因素(如地震、地表风化、地下水位变化，降水陷特别严重，局部地区沉陷已经达到5m以上，地入渗等)和人为因素(如，采空区上部地表承载过表房屋和植被破坏及其严重，严重影响当地人的重，地表开挖使围岩应力改变等)的影响，局部顶正常生活，时刻威胁着当地人的生命安全。因此板岩体的所受到的应力超过其能够承载的范围，综上所述，煤炭坝地区采空区隐患当中，采空区则会引起局部或整个顶板塌落，导致地面变形和塌陷必须马上采取治理措施。塌陷。水利

6、设施、交通设施和村民的房屋、农田遭3煤炭坝地区采空区综合治理技术研究到破坏严重。这些采空区的存在，时刻威胁着当地人们的生命财产安全。经综合分析后，要求对3．1方法概述该区域内下方的采空区块段进行分段治理。前人在采空区治理上，用来预防或治理采空区措施H主要有：充填法、局部支承法、封闭隔离2煤炭坝地区煤矿采空区的主要危害及隐患法、崩落法、监测法，见下表。随着采煤深度越来越深，由采空区所诱发表预防和治理采空区的主要措施方法原理的一些问题成为困扰煤炭坝地区安全、可持续发充对采空区进行填充展的重要问题】。当地煤矿采空区大致

7、分为以下撑局部支承上覆岩体或地面建筑问题。由于大多数煤矿都是采用房柱式采煤方法封注浆加固和强化采空区围岩结构、并从地表注浆封闭和隔离空区开采，回采工作面都是依靠煤柱支撑顶板，遗留崩采取强制措施直接使采空区内围岩崩落下来很多煤柱，造成了煤炭资源采出率低，大量mf对采空区上部实行监控量测煤炭资源浪费。同时存在地质灾害安全隐患。由3．2治理方法的选择于开采时留设煤柱不规则，随着时间推移部分煤3．2．1治理原则柱会逐渐破坏，很难保证对顶板较长时间的安全根据采空区处理方案选择的原则、方法、程支撑，容易造成顶板垮落，地表有随

8、时发生沉陷序，以及影响选择空区处理方案的因素应等，采的可能。临近煤矿生产安全隐患。由于很多遗留空区治理因遵循以下原则。经济合理；安全可靠；下来的采空区大多数属于无规则开采，造成采矿石回收率高；处理工程周围环境无破坏。空区可能存在积水、瓦斯积聚，对附近区域煤层3．2．2治理方法的选取开采留下重大安全隐患。众多采空区尚未冒落，选取煤炭坝中心采空区进行模拟，得出模拟成为地表建筑