煤矿开采沉陷防治和控制技术(正式版)
煤矿开采沉陷防治和控制技术(三篇)
煤矿开采沉陷防治和控制技术一.沉陷的防治技术途径沉陷破坏的防治技术途径可以从两方面考虑；（1）对开采沉陷的控制，即通过合理选择采矿方法和工艺、合理布置开采工作面、采取井下充填法、覆岩离层带空间充填等措施，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建、构筑物与耕地的目的。
（2）开采沉陷破坏的恢复和整治，运用土地复垦技术和建筑物抗采动变形技术，对开采沉陷破坏的土地进行整治和利用。
1.1.1全部充填开采在煤炭采出后顶板尚未冒落之前，用固体材料对采空区进行密实充填，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。
其中水沙充填是充填采煤法中减少地表下沉效果作好的方法，其次是风力充填和矸石自溜充填。
但充填采矿法需要专门的充填设备和设施，还需要有充足的充填材料。
矿井初期投资大，吨煤成本相应的增加。
1.1.2条带开采根据煤层和上覆岩层组合条件，按一定的采留比，在被开采的煤层中采出一条，保留一条。
由于条带开采仅是部分地采出地下煤炭资源，保留了一部分煤炭以煤柱形支撑上覆岩层。
从而减少覆岩移动，控制地表的移动和变形，实现对地面建、构筑物的保护。
但该方法采出率低、巷道掘进多，工作面效率低。
1.1.3覆岩离层带充填根据采空区上方覆岩移动形成三带的岩移特性，在煤炭采出后一定时间间隔内，用钻孔往离层带空间高压注浆，充填，加固离层带空间，将采动的砌体梁结构加固为稳定性较好的连续梁结构，使离层带的下沉空间不再向地表传递，以减少或减缓地表下沉，保护地面建、构筑物或农田。
但该技术难度大，再近一步研究。
1.1.4限厚开采根据矿区地形、水文地质条件和建、构筑物抗变形能力，以不产生地表积水和满足建筑物所要求的保护等级为依据，确定可开采的煤层厚度，开采是仅回采这一厚度的煤，其余各煤层均不开采，以实现减少下沉保护地面建、构筑物及土地的目的。
但该技术采出率低，仅在薄煤层中应用有一定的使用价值。
煤炭开采引起地面沉陷的防控和治理宋正标
煤炭开采引起地面沉陷的防控和治理宋正标，孙建国，张宪新（微山湖矿业集团有限公司泗河煤矿，山东微山272195）摘要矿山生态环境保护与恢复治理是一项系统工程，采矿沉陷治理的最终目标是恢复因采矿而破坏土地，保障采矿—土地利用持续发展。
该文围绕如何降低开采沉陷，减少地表破坏，保护矿区环境，提出了具体的预防及治理技术。
关键词沉陷控制充填开采土地复垦中图分类号TD325+．4；TD88文献标识码A1沉陷防控的技术途径沉陷破坏的防控技术途径的研究和应用目前主要集中在两个方面：（1）主动防控：对开采沉陷的控制，即通过合理选择采矿方法和工艺合理布置开采工作面、采取井下充填法、覆岩离层带空间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建、构筑物与耕地的目的。
（2）被动防控：开采沉陷破坏的恢复和整治，运用土地复垦技术和建筑物抗采动变形技术，对开采沉陷破坏的土地进行整治和利用。
1．1充填开采充填开采是在煤炭采出后顶板尚未冒落之前，用固体材料对采空区进行密实充填，及时修复因采矿活动而改变的地质构造，保持原始的岩石力学平衡状态不被破坏，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的一种开采方法。
目前使用较多的主要是水沙充填法和矸石自溜充填，其中水沙*收稿日期：2011－06－01作者简介：宋正标（1976－），男，本科学历，毕业于山东理工大学采矿工程专业，现任山东省微山湖矿业集团有限公司泗河煤矿安全科科长，助理工程师。
充填法较为简单易行。
充填开采相比于直接赔偿和治理塌陷区来说比较经济可行，具有很好的推广价值。
目前已经出现以胶结充填、高水材料充填为研究方向的充填开采新技术，试验数据表明地表的下沉量显著减少，适宜于3 6m采高。
1．2房柱开采法开采房柱式采煤法是在煤层内开掘有一定宽度的煤房，煤房间用联络巷相连，形成近似于长条形的煤柱，煤柱的宽度由数m到数十m不等。
由于房式采煤法属于部分回采，仅是部分地采出地下煤炭资源，留设的一部分煤炭以煤柱形支撑上覆岩层，能够有效地控制覆岩移动，减少地表的移动和变形，实现对地面建、构筑物的保护，比较适合于不能搬迁又不便加固维修的密集建筑物下（如乡村）采煤。
煤矿开采沉陷防治和控制技术范本
煤矿开采沉陷防治和控制技术范本引言煤矿开采过程中，由于煤层的采空和岩层的失稳，常常会引发沉陷问题。
煤矿沉陷不仅对煤矿区域的土地利用和生态环境产生负面影响，还可能给矿井的安全带来威胁。
因此，煤矿开采沉陷防治和控制技术的研究与应用具有重要意义。
本文将从沉陷原因分析、防治与控制技术、案例分析等方面，进行阐述。
一、沉陷原因分析1. 煤层采空引发的沉陷煤层采空后，原本支撑煤层的岩层会失去支撑力，从而导致地表沉陷。
随着采空区域的扩大，沉陷现象会呈现出面积逐渐扩大、深度逐渐加深的趋势。
2. 岩层失稳引发的沉陷在煤矿开采过程中，岩层容易出现断裂、滑动等失稳现象，从而导致地表产生沉陷。
这种沉陷的范围通常较小，但是危害较大，容易引发地质灾害。
二、防治与控制技术1. 采空区域灌浆加固技术采空区域灌浆加固技术是指在煤层采空区域进行灌浆施工，通过固化地层，恢复土壤的承载力，从而达到防止沉陷的目的。
在施工过程中，可以选择合适的灌浆材料和灌浆方法，提高施工质量。
2. 岩层支护技术岩层支护技术是指在煤矿开采过程中，针对岩层失稳的问题，采取相应的措施进行支护。
常用的支护措施包括岩层锚杆支护、预应力锚杆支护、喷射锚杆支护等。
3. 综合沉陷控制技术综合沉陷控制技术是指通过综合应用各种防治措施，对煤矿沉陷进行控制。
这些措施包括煤层注水排灌、地表水利工程建设、地表变形监测等。
通过综合应用这些技术，可以在一定程度上减少煤矿沉陷的发生。
三、案例分析以某煤矿为例，该煤矿位于山西省某地，开采了多个煤层。
在煤矿开采过程中，出现了较为严重的沉陷问题。
针对该煤矿的沉陷问题，我们采用了综合沉陷控制技术。
首先，对采空区域进行了灌浆加固，提高了地层的承载力。
同时，对岩层进行了支护，防止了岩层失稳引发的沉陷。
在沉陷控制过程中，我们还加大了地表变形监测的力度，及时掌握地表沉陷的情况。
根据监测结果，针对不同区域的沉陷情况，采取了相应的控制措施，最大限度地减少了沉陷的发生。
2024年煤矿开采沉陷防治和控制技术
2024年煤矿开采沉陷防治和控制技术引言：煤炭是我国主要的能源资源之一，而煤矿开采所带来的沉陷问题一直是一个困扰行业的难题。
沉陷不仅会对地下和地表设施造成破坏，还会引发地质灾害和环境污染问题。
因此，煤矿开采沉陷防治和控制技术的研究与应用具有重要意义。
一、煤矿开采沉陷的原因分析煤矿开采过程中，采煤工作面的开采导致煤层的失稳和破裂，引起上覆地层的塌陷，形成沉陷。
1. 煤层岩性特征：煤层的岩性特征决定了其开采导致的沉陷程度。
软岩煤层更容易发生沉陷，而硬岩煤层的沉陷程度较小。
2. 采煤工艺：采煤工艺的不同也会对沉陷程度产生影响。
目前，常用的采煤方式有顶煤爆破法、胶运放顶法、割缝法等。
对于不同的煤层类型选择合适的采煤工艺可以减轻沉陷程度。
3. 开采方式：煤矿开采一般采用的方式有直接开采和分层开采。
直接开采是指从地表直接开采煤炭，分层开采则是在地下不同深度开采不同层煤。
两种方式对沉陷程度都有不同的影响。
二、煤矿开采沉陷防治和控制技术为了减轻煤矿开采引起的沉陷问题，需要探索并应用适合的防治和控制技术。
1. 改变开采方式：采用分层开采方式可以减轻沉陷程度。
这种方式可以在不同深度开采不同层煤，减少单层厚度，从而减少沉陷量。
2. 改进采煤工艺：改进采煤工艺可以减轻煤层的失稳和破裂，从而减少沉陷程度。
例如，在顶煤爆破法中使用合适的爆破参数和爆破顺序可以减少煤层的破裂面积，降低沉陷量。
3. 应用支护技术：在采煤过程中使用支护技术可以减少沉陷程度。
目前常用的支护技术包括采空区充填法、支架法等。
这些技术可以填充采空区，维持地表稳定，减少沉陷程度。
4. 灌浆技术：灌浆技术可以减少地层的破裂和沉陷。
通过注入填料，将地层中的空隙填实，增加地层的稳定性，从而减少沉陷量。
5. 数值模拟研究：利用数值模拟方法可以预测煤矿开采引起的沉陷。
通过模拟煤矿开采的过程和条件，可以预测沉陷程度，并提出相应的防治和控制措施。
三、案例分析以某煤矿为例，该煤矿采用了分层开采方式，并结合支护技术和灌浆技术对沉陷进行了防治和控制。
煤矿开采沉陷防治与控制技术
ＳＩＣ ＣＮＥ＆ＴＣＮＬＧ Ｅ ＥＨＯＯＹ．
匿圆
煤矿 开 采 沉 陷 防治 与控 制 技 术
鲁 忠 和 （ 舒兰矿 业集 团有限责任公 司 吉林舒兰 １ ２ ０ ） ６ ２ ３
摘 要： 开采沉 陷对土地资 源的影响和破坏是 难以避 免的 ， 本文从 两个方 面对这个 问题论述 。从防 治的角度提 出 了六个途 径 ： ①全部 充 填开采 ； ②条带开 采 ； ③晨 岩 离层带 充填 ； ④限厚 开采 ； ⑤协调开采 ； “ 一 注 一 秉”三 步法开采 。从恢 复控 削的 角度提 出了六个措 ⑥ 采 施： ①煤矸石 充填 复垦和扮煤灰 充填 复垦 ； ②平地和修建梯 田复垦； ④输排 法复垦 ； ④深挖垫浅复垦 ； ⑤积水 区综合 利用技术 － ⑥固体微 生 物 复 墨技 术 。 关 键 词 ： 矿 开 采 沉 陷 防 治 煤 中图分类号 ： Ｄ ２ Ｔ ８ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ６ ２ ３ ９ （ｏ ８ １ （ ） ０ ７ － ｌ １ ７ — ７ ￣２ ｏ ） ０ ｂ一 ０ ７ ０ 地 面 沉 陷是 煤 矿 开 采 危害 之一 ，对 城 使 用 价 值 。 市 道 路 以及 采 区 居 民 造 成潜 在 的危 害 。 但 １ ５协调 开采 随 着 煤 炭 的 大 规 模 开 采 ，开 采 沉 陷 造 成 的 厚煤 层分 层开 采 时 ，合 理 设 计 各 工 作 矿 区环 境 灾 害 日益 突 出 ，必须 采 取 措 施 进 面 的开 采 间距 ，相互 位置 与开 采 顺序 ，使开 行治理 。 采 一 个煤 层 （ 工作 面 ） 产 生的 地 表 变形 和 所 开 采 另一 个 煤 层（ 作面 ） 工 所产 生 的地 表 变 １沉陷的防治技术途径 形 相 互 抵 消 或 抵 消 一 部 分 ，以 减 少采 动 引 沉 陷 破 坏 的 防治 技 术 途 径 可 以 从 两 方 起 的地 表 变形 ， 护地 面 建 、构筑物 。但该 保 面考虑 ： 一是 对开 采 沉 陷的控 制 ，即通过 合 技 术 要 保 持 一 定 的 错 距 ，因 此组 织生 产 难 理 选 择 采 矿 方法 和 工 艺 、合 理 布 置开 采 工 度 较 大 。 作 面 、采 取 井 下 充填 法 、覆 岩 离 层带 空 间 １ ６ “ 一注 一 采 ”三 步法开 采 采 充填 等措 施 ， 来减 少 地表 下沉 ， 控制 地表 下 充 分 利 用 覆岩 结 构 对 岩 层移 动 的 控 制 沉 速 度 和 范 围 ，达 到 保 护 地 表 和 地 面 建 、 作 用 ， 用荷 载 置换 的原 理 ， 行小 条 带开 应 进 构 筑 物 与 耕 地 的 目的 。 采 ～ 注 浆充 填 固结采 空 区 一 剩 余 条带 开采 二是 开采 沉 陷破 坏 的恢 复和整 治 ，运 用 的 三步 法 开 采 ，有 效 地 对 岩 层 移 动 和 地表 土 地 复 垦 技 术 和 建 筑 物 抗 采 动 变 形 技 术 ， 沉 陷 的 控 制 ，但 此 方 法 也 存 在 工 艺 复 杂 、 对 开 采 沉 陷 破 坏 的土 地 进 行 整 治 和 利 用 。 成本较 大等缺点。 １ １全部 充填 开采 ． 在 煤 炭 采 出 后 顶 板 尚 未 冒 落 之 前 ，用 ２土地复垦技术 固 体材 料 对 采空 区进 行 密 实充 填 ，使顶 板 ２ １煤矸 石充填 复 垦和 粉煤 灰充 填复 垦 岩 层仅 产生 少 量 下 沉 ，以 减 少 地 表 的 下 沉 地 下 开 采 产 生 的 大 量 煤 矸石 运 到 地 表 和 变 形 ，达 到 保 护 地 面 建 、构 筑 物 或 农 田 排 放 ， 占地 又 污 染 环 境 。利 用 煤 矸 石 作 既 的 目的 。其 中水 沙 充 填是 充填 采 煤 法 中减 为 充 填 材料 ， 可 使 采 煤 破 坏 的 土 地 得 到 即 少 地 表 下 沉 效 果 最 好 的 方 法 ，其 次 是 风 力 恢 复 ， 能 减 少矸 石 的 额 占地 。 又 充 填 和 矸 石 自溜 充 填 。 利 用 电厂 的 废弃 物 一 粉 煤灰 充 填 沉 陷 １ ２条带开采 ． 区 复垦土 地 ， 以化 两害 （ 陷 区 、粉 煤 灰） 可 沉 根 据 煤 层 和 上 覆 岩 层 组 合 条 件 ，按 一 为三 利 （电厂 、 煤矿 、农 民三 放面 有 利 ）。 定 的采 留 比 ， 被 开采 的 煤 层中 采 出一 条 ， ２ 在 ２平 地和修 建梯 田复 垦 保 留一 条 。 由于 条带 开采 仅 是 部分 地 采 出 对 积 水 沉 陷 区 、 潜 水 位 较 低 的边 坡 地 地 下煤 炭 资 源 ，保 留 了一 部 分 煤 炭 以 煤柱 带 ，可 采 取 平 整 土 地 、改 造 成 梯 田的 方 法 形 支撑 上 覆 岩 层 。从 而 减 少 覆 岩 移 动 ，控 复 垦 利 用 。梯 田 的水 平 宽 度 和 梯 坎 高 度 ， 制 地 表 的 移 动 和 变 形 ，实 现 对地 面 建 、 构 应 根 据 地 面 坡 度 抖缓 、土 层薄 厚 、 工 程量 筑 物 的 保 护 。但该 方 法 采 出率 低 、巷 道掘 大 小 、作 物 种 类 、耕 种机 械 化 程 度 综 合考 进 多 ，： 面 效 率 低 。 【作 虑确 定 ，田间坡 度 的大 小和坡 向 ，应根 据 原 １ ３覆岩离 屡带充填 始 坡 度 的大 小 、有 无灌 溉 条件 、复 垦 士 地 根据 采 宅 区上 方 覆岩 移 动 形 成 三 带 的 用 途 来 决 定 。 岩移 特 性 ， 煤炭 采 出 后一 定时 间间 隔 内 ， ２ ３输 排法复垦 行 ． 用钻 孔 往 离 层带 空 间 高 压 注 浆 ，充 填 、加 开 挖 排 水 渠 道 ，将 沉 陷 区浅 积水 引 入 固离 层 带 守 矧 ，将 采 动 的 砌 体 粱 结 构加 固 河流 、湖 泊 、坑 塘 、水 库 等 ， 为 蓄水 用 ， 作 为 稳 定 性 较 好 的 连续 粱结 构 ，使 离 层带 的 使 沉 陷水 淹 地 重新 得 到耕 种 。 Ｆ沉 空 间 不 再 向 地 表 传递 ，以 减 少 或 减 缓 ２ ４深 挖垫浅 复垦 地 表 Ｆ ， 护地面 建 、构筑 物或 农 田。但 保 沉 运用 人工 或机 械 方法 ， 局部 积水 或季 将 该技术难度大 。 节 性 积 水 沉 陷 区 下 沉 大 区域 挖 深 ，适 合 养 １ ４限厚 开采 鱼 、蓄 水灌 溉 等 ， 挖 出的泥 土充 填开 采沉 用 根 据 矿 区 地 形 、 水 文 地 质 条 件 和 建 、 陷 较小 的地 区 ，使其 成 为 可种植 的耕地 。 构 筑 物 抗 变 形 能 力 ， 不 产 生 地 表 积 水 和 ２． 以 ５积水 区综 合利 用技 术 满 足 建 筑 物 所要 求 的 保护 等级 为 依据 ，确 对 地 面 大 面 积 积 水 和 积 水 深 度 很 大 的 定 可 开 采 的 煤 层 厚度 ， 实 现 减 少 下 沉 保 沉 陷 区 ， 学地 综 合 利 用 ，发 展 网箱 养 鱼 、 以 科 护 地 面 建 、 构筑 物 及 土地 的 目的。 但 该 技 围栏 养 鱼 、 蓄洪 作灌 溉 水 源 、 建 造 水 上 公 术 采 出率 低 ，仅 在薄 煤 层 中应 用 有 一 定 的 园 等 。
煤矿开采沉陷防治和控制技术
煤矿开采沉陷防治和控制技术
是指通过各种措施和手段，减少或避免煤矿开采带来的地表沉陷现象，保护地下和地上建筑物，维护生态环境的一系列技术措施。
本文将从地质调查、支护技术和合理开采等方面介绍煤矿开采沉陷防治和控制技术。
首先，地质调查是煤矿开采沉陷防治的基础。
地质调查能提供开采区域的地质构造、煤层赋存情况、地下水位等方面的信息，为制定合理的开采方案提供依据。
通过地质调查可以确定最佳开采方法，减少地下空间开挖带来的沉陷影响。
其次，支护技术是煤矿开采沉陷防治的重要手段。
支护技术包括支柱法、短壁法、曲线卸荷法等多种方法。
其中支柱法是最常用的支护技术，通过在煤层下方设置支柱，分散开采压力，减少煤层的沉陷。
支护技术能有效减少地表沉陷，保护地下和地上建筑物的安全。
再次，合理开采是煤矿开采沉陷防治的关键。
合理开采需要根据煤矿地质条件和矿山工程技术要求，确定最佳的开采方法和工艺流程。
合理开采能最大限度地减少煤层的沉陷，降低地表的沉陷程度。
同时，合理开采还需要考虑矿井的排水和通风系统，确保矿井环境的稳定。
此外，煤矿开采沉陷防治还需要进行监测和预测。
监测是对煤矿开采过程中地面变形和地下压力等参数进行实时观测，及时发现问题并采取相应措施。
预测是通过建立数学模型和仿真模
拟，预测煤矿开采带来的沉陷范围和沉陷量，为防治提供科学依据。
总之，煤矿开采沉陷防治和控制技术是保护地下和地上建筑物，维护生态环境的重要手段。
通过地质调查、支护技术和合理开采等措施，可以减少或避免煤矿开采带来的地表沉陷现象，保护人民生命财产安全和生态环境的可持续发展。
矿山开采的地面塌陷与沉陷控制
对这些国家的控制效果进行评估，分析其成功的原因和经验教 训。
通过国际比较和分析，可以借鉴国外先进的控制技术和经验， 提高我国矿山开采的安全水平。
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开采深度和范围
开采深度和范围越大，对岩土的扰动越强烈，地面塌陷与沉 陷的风险越高。
其他因素
气候条件
降雨、风化等气候因素会加速岩土的破坏，增加塌陷和沉陷的风险。
人类活动
不合理的土地利用、工程设计和施工等人类活动也可能导致地面塌陷与沉陷的发 生。
03
地面塌陷与沉陷的危害
对环境的危害
01
02
03
破坏地形地貌
水文因素
地下水运动
地下水的流动和压力变化会影响岩土的稳定，特别是在水位较高的地区，容易 发生沉陷。
水文地质条件
矿区的含水层分布、地下水流向和补给方式等水文地质条件对地面塌陷与沉陷 有重要影响。
采矿活动因素
开采方式
不同的开采方式对岩土的扰动程度不同，如地下开采的矿柱 支撑、空区处理等都可能引发塌陷和沉陷。
塌陷和沉陷可能给周边居 民带来心理压力和恐慌， 影响心理健康。
影响社会稳定
大规模的塌陷和沉陷可能 导致社会不稳定因素增加地面塌陷与沉陷的控制方法
预防措施
制定合理的开采计划
加强地质勘查
根据矿山的实际情况，制定科学的开采计 划，控制开采范围和深度，避免过度开采 和破坏地质结构。
矿山开采的基本流程
规划设计
根据矿床赋存条件、资源储量 和市场需求等因素，制定采矿 计划和工程设计。
矿石加工
对采出的矿石进行破碎、磨矿 、选矿等加工，提取有用矿物 。
煤矿开采沉陷防治和控制技术范本（2篇）
煤矿开采沉陷防治和控制技术范本煤矿开采沉陷是指在煤层开采过程中，地表发生的沉陷现象。
它是由于采动煤层内部煤岩的塌陷导致的地表沉陷。
煤矿开采沉陷给地表环境和人类活动带来了很大的破坏和影响。
为了减轻煤矿开采沉陷对环境的破坏和人类活动的影响，研究开发沉陷防治和控制技术显得尤为重要。
煤矿开采沉陷防治和控制技术主要包括以下几方面内容。
一、煤矿开采沉陷监测技术煤矿开采沉陷监测技术是指通过各种监测手段对煤矿开采沉陷进行实时监测和测量，以获取准确的沉陷数据，为沉陷防治和控制提供依据。
煤矿开采沉陷监测技术包括地面沉陷监测技术和近地面沉陷监测技术。
地面沉陷监测技术主要包括地标法、探测孔法、遥感监测法等，可实现大范围的沉陷监测。
近地面沉陷监测技术主要包括位移监测、形变监测、应力监测等，可实现对地表和地下沉陷过程的实时监测。
二、煤矿开采沉陷预测和影响分析技术煤矿开采沉陷预测和影响分析技术是指通过对开采工作面的煤岩力学性质、煤层结构和矿压变化规律等进行研究和分析，预测未来开采引起的沉陷情况和影响范围。
煤矿开采沉陷预测和影响分析技术包括数值模拟技术、危险性评价技术和目标函数优化技术等。
数值模拟技术可以模拟煤层塌陷的过程和特征，预测沉陷的分布和范围。
危险性评价技术可以评估沉陷对人类活动和环境的危害程度。
目标函数优化技术可以通过优化开采方案，减小沉陷的影响范围。
三、煤矿开采沉陷控制技术煤矿开采沉陷控制技术是指通过采取各种工程措施和工艺措施，减轻煤矿开采沉陷对地表环境和人类活动的影响。
煤矿开采沉陷控制技术包括预防性沉陷控制技术和补偿性沉陷控制技术。
预防性沉陷控制技术主要包括合理开采方法的选择、采场支护技术的应用等，可以减少煤矿开采引起的地表沉陷。
补偿性沉陷控制技术主要包括填充技术、固结技术和抗拔技术等，可以补偿煤矿开采引起的地表沉陷，保护地表建筑物和基础设施的安全。
四、煤矿开采沉陷修复技术煤矿开采沉陷修复技术是指通过采取各种修复措施，修复被煤矿开采沉陷破坏的地表环境和人类活动。
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煤矿开采沉陷防治和控制技术(正式版)
煤矿开采沉陷防治和控制技术(正式
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一.沉陷的防治技术途径
沉陷破坏的防治技术途径可以从两方面考虑；
（1）对开采沉陷的控制，即通过合理选择采矿方法
和工艺、合理布置开采工作面、采取井下充填法、覆
岩离层带空间充填等措施，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建、构筑物
与耕地的目的。
（2）开采沉陷破坏的恢复和整治，
运用土地复垦技术和建筑物抗采动变形技术，对开采
沉陷破坏的土地进行整治和利用。
1.1.1全部充填开采
在煤炭采出后顶板尚未冒落之前，用固体材料对采空区进行密实充填，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。
其中水沙充填是充填采煤法中减少地表下沉效果作好的方法，其次是风力充填和矸石自溜充填。
但充填采矿法需要专门的充填设备和设施，还需要有充足的充填材料。
矿井初期投资大，吨煤成本相应的增加。
1.1.2条带开采
根据煤层和上覆岩层组合条件，按一定的采留比，在被开采的煤层中采出一条，保留一条。
由于条带开采仅是部分地采出地下煤炭资源，保留了一部分煤炭以煤柱形支撑上覆岩层。
从而减少覆岩移动，控制地表的移动和变形，实现对地面建、构筑物的保
护。
但该方法采出率低、巷道掘进多，工作面效率低。
1.1.3覆岩离层带充填
根据采空区上方覆岩移动形成三带的岩移特性，在煤炭采出后一定时间间隔内，用钻孔往离层带空间高压注浆，充填，加固离层带空间，将采动的砌体梁结构加固为稳定性较好的连续梁结构，使离层带的下沉空间不再向地表传递，以减少或减缓地表下沉，保护地面建、构筑物或农田。
但该技术难度大，再近一步研究。
1.1.4限厚开采
根据矿区地形、水文地质条件和建、构筑物抗变形能力，以不产生地表积水和满足建筑物所要求的保护等级为依据，确定可开采的煤层厚度，开采是仅回采这一厚度的煤，其余各煤层均不开采，以实现减少
下沉保护地面建、构筑物及土地的目的。
但该技术采出率低，仅在薄煤层中应用有一定的使用价值。
1.1.5协调开采
厚煤层分层开采时，合理设计各工作面的开采间距，相互位置与开采顺序，使开采一个煤层（工作面）所产生的地表变形和开采另一个煤层（工作面）所产生的地表变形相互抵消或抵消一部分，以减少采动引起的地表变形，保护地面建、构筑物。
但该技术要保持一定的错距，因此组织生产难度较大。
我国尚未开展这种工业性实验。
1.1.6“采-注-采“三步法开采
充分利用覆岩结构对岩层移动的控制作用，应用荷载置换的原理，进行小条带开采-注浆充填固结采空区-剩余条带开采的三步法开采，有效的对岩层移动和地表沉陷的控制，解决了大面积开采地表沉陷控
制、提高了煤炭的回采率，保护了地面建、构筑物，但也存在工艺复杂，成本较大等缺点。
二.土地复垦技术
2.2.1煤矸石充填复垦和粉煤灰充填复垦
（1）地下开采产生的大量煤矸石运到地表排放，既占地有污染环境。
利用煤矸石作为充填材料，即可使采煤破坏的土地得到恢复，又能减少矸石的额占地。
（2）利用电厂的废弃物--粉煤灰充填沉陷区复垦土地，可以化两害（沉陷区、粉煤灰）为三利（电厂、煤矿、农民三放面有利）。
2.2.2平地和修建梯田复垦
对积水沉陷区、潜水位较低的边坡地带，可采取平整土地、改造成梯田的方法复垦利用。
梯田的水平
宽度和梯坎高度，应根据地面坡度抖缓、土层薄厚、工程量大小、作物种类、耕种机械化程度综合考虑确定，田间坡度的大小和坡向，应根据原始坡度的大小、有无灌溉条件、复垦土地用途来决定。
2.2.3输排法复垦
开挖排水渠道，将沉陷区浅积水引入河流、湖泊、坑塘、水库等，作为蓄水用，是沉陷水淹地重新得到耕种。
2.2.4深挖垫浅复垦
运用人工或机械方法，将局部积水或季节性积水沉陷区下沉大区域挖深，适合养鱼、蓄水灌溉等，用挖出的泥土充填开采沉陷较小的地区，使其成为可种植的耕地。
2.2.5积水区综合利用技术
对地面大面积积水和积水深度很大的沉陷区，科
学的综合利用，发展网箱养鱼、围栏养鱼、蓄洪作灌溉水源、建造水上公园等。
2.2.6固体微生物复垦技术
煤矸石添加适量微生物活化剂，经过一个植物生长期（约6个月）就可建立起稳固的植物生长层，形成熟化的土壤。
三.结束语
开采沉陷是造成矿区环境地质灾害的直接原因，有效控制和减轻地面沉陷程度是避免开采沉陷环境灾害的基本途径。
充填采煤法是减少地表下沉效果作好的方法，近年在山东有些矿区正在做膏体充填的实验，这种方法可使采场没有或减少垮落带，能更好的减少地表下沉。
但它的技术含量很大，输送倍线大，
管路易阻塞，如果成功那将是煤矿开采的一次技术革命。
开采沉陷对土地资源的影响和破坏是难以避免的，所以各个煤矿应该应用根据自己的实际情况和条件合理应用防止和控制开采沉陷技术和土地复垦技术，矿区生态复垦技术等多学科知识，对地表塌陷进行综合治理和开发利用，才能更好地保护地表、矿区的环境、农民的利益。
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