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时间:2018-01-07
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1、采煤引发地面塌陷预测和绘制地表下沉等值线方法例 【摘要】地面塌陷是煤矿开采中常见的人为诱发的地质灾害,煤层采动后,由于大量采空区的形成,引起上覆岩层的扰动,在采空区上部形成冒落带、裂隙带、弯曲带,并最终形成地面塌陷。利用定性与定量相结合的方法对地面塌陷地质灾害进行预测,对有效地采取防灾减灾综合防治措施具有指导意义。【关键词】煤矿;开采;地面塌陷;预测;地表下沉;等值线1.矿山概况山西石泉煤业有限责任公司位于襄垣县城西20Km处的夏店镇柴家岭村至下湾村一带,矿区面积12.2251Km2,批采3~15号煤层,开采标高699.97~27.97m,
2、批准生产规模120万t/a。开采方式为地下开采,矿井服务年限为35.4年。自2004年建矿以来,一直未投产,目前正在基建。2.地质环境背景2.1矿区位于太行山西麓、长治盆地的北部边缘。地貌类型为断块剥蚀中低山区,区内黄土梁、冲沟分布广泛,总体地势为南北高、中间低。4(2)8-2号煤层位于太原组上段中部,上距3号煤层40m左右。顶板岩性为泥岩、砂质泥岩。底板岩性为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩。煤层厚度为0~1.20m,平均0.59m,埋深570~710m。(5)山西组厚58.60m,共含煤4层,自上而下编号为1、2、3、4号,其中3号煤层为稳定可采煤
3、层,其余1、2、4号煤层为不可采煤层,煤层总厚6.85m,含煤系数为11.69%。(6)3号煤层位于山西组下部,上距K8砂岩32m左右。顶板岩性为砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩。底板岩性为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩。含0~3层黑色泥岩夹矸。结构简单~复杂。3号煤厚5.05~7.20m,埋深530~670m,平均厚6.14m,为稳定可采煤层。(7)硬质岩石为砂岩,软质岩石为泥岩、页岩。砂岩、粉砂岩呈中厚层状,比较坚硬,泥岩、页岩较软弱,遇水易泥化,抗风化能力低,工程性质差,岩性较为复杂,岩层层理发育,层间结合力较差,软硬相间的岩层导致工程地质
4、性质差异较大(表1),所夹的煤层采空后,易产生地面塌陷地质灾害。3.矿山开采现状该矿目前正在基建,尚未开采,未形成采空区,地质灾害不发育,未造成人员财产损失,地质灾害危险性小。4.采煤引发地面塌陷预测6.防治措施4(1)对可能遭受地面塌陷、地裂缝地质灾害威胁的主井、副井、风井工业场地、矸石场地及位于矿区内的村庄设计预留保安煤柱,防止地质灾害的发生。(2)由前述可知,在地表变形范围内,采区边缘有可能出现拉伸裂缝,中心地带因地处山区,一般不会出现沉降盆地,但有可能在地表高低不同的部位出现地面裂缝与地面塌陷。可采取就近取土填埋、整平措施。填埋量根据
5、前述地表下沉等值线及经验公式确定。7.结语通过以上实例对采煤引发地面塌陷的预测及绘制地表下沉等值线,便于确定具体的防治措施,对建立完善的地质环境保护与恢复治理制度,提高矿山企业的资源环境保护意识,促进矿山地质环境的改善,实现矿产资源开采与地质环境保护的良性循环具有重要的意义。参考文献[1]《山西石泉煤业有限责任公司矿山地质环境保护与恢复治理方案》,叶晋岩、赵铁玲、乔旭俊、全建英、杜媛,山西省第四地质工程勘察院,2012年.[2]《矿区采煤塌陷综合治理与评价》,朱伟,《建筑百科》.[3]《山西襄垣县采煤诱发地质灾害分析》,周亚涛、邓红林、卫宏,
6、《中国地质灾害与防治学报》,2002年.4[文章编号]1619-2737(2013)04-01-611[作者简介]高艳玲(1971-),女,籍贯:山西省文水县人,2010年毕业于吉林大学资源勘查专业,主要从事水文、工程、环境地质工作。4
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