浅谈煤矿开采沉陷防治和控制的技术
煤矿开采沉陷防治和控制技术(正式版)
文件编号：TP-AR-L7106In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编订：_______________审核：_______________单位：_______________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(正式版)使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
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。
煤矿采空区地面塌陷的防治措施
煤矿采空区地面塌陷的防治措施摘要：煤矿采空区地面塌陷与出现裂缝，是非常常见的病害，这种情况主要是由于煤矿开采后，对原本的稳定性造成影响。
巷道的稳定性主要通过巷壁进行支持，现在要在没有支撑的情况下，承受自重，这种情况下使得原有的平衡被打破，局部应力增强，从而容易引发地面塌陷和地面裂缝问题。
煤矿采空区面积较大时，如果围岩强度不足，无法对抗上覆岩土体的重力抵抗，这时候会出现顶板岩层拉张应力大于岩层的抗拉极限，从而会产生下沉，造成地面断裂与破碎。
煤矿采空区地面塌陷或地面裂缝，对于煤矿的安全开采造成极大的安全威胁，并且对周围环境造成不利影响，因此，对于煤矿采空区地面塌陷与裂缝的治理非常必要。
关键词：煤矿采空区；地面塌陷；防治措施1地面塌陷的形成中国煤矿塌陷多数是由于煤炭被挖出，形成空穴。
这种塌陷原因，可以分为岩溶塌陷、采空塌陷、黄土湿陷三种不同方式，它们的形成除了自然因素外，还与人类行为有着密切关系。
人类为了从地下得到煤炭，掏空地下，而采空塌陷防治和治理的目的就是减少人为灾害，使煤矿区域不能由于取走煤而发生塌陷，这样才能保证矿区的生态环境。
采空区塌陷是造成矿区环境地质灾害的直接根源，不同规模的采空塌陷地质灾害的发生原因，①由于开采煤炭后，使塌陷裂隙增大。
这主要是由于在地表延伸而形成的地下采空，出现岩层冒落，使上覆岩体中，容易形成裂隙带，在地层应力作用下，裂隙就可能向上延伸发展，随着时间的变化，在地表土体中形成地裂缝出现塌陷现象；②由于地表土体被挖空后，产生不均匀沉降现象，诱发形成裂缝，其原因主要是受采空影响，形成上覆岩层的不均匀塌陷，这种现象会使地表土体发生破坏变形，导致裂缝出现。
显然，塌陷的出现是根据其地壳形成被破坏，发生的一种不平衡过程，这一过程发生的原因，主要影响因素有：采空区暴露面积的大小、矿柱留的尺寸、采矿深度、围岩岩性、地质构造、爆破震动、大气降水和地下水等因素，这些都会导致地陷的发生。
过去，由于对地陷没有科学的认识，大多只是在塌陷区形成后，对人类的生活造成影响，才着手进行治理，这种治理办法，不仅起不到良好效果，而且还事半功倍，投入大量的人力物力，因此在以后的工作中，应在塌陷区形成之前，在生产过程中，就应采取预防措施，即在煤炭开采过程中，就应该想到地陷问题，认真实施，采用有效的减塌措施，例如，边开采边充填采矿法，也可以采用条带采矿法，或者采用多煤层、多工作面的协调采矿法，还可以采取井下支护和岩层加固措施等，以减小矿区塌陷范围、塌陷幅度，减轻塌陷的危害程度。
煤矿开采沉陷与减沉控制技术分析
起算点
垃圾路 ３７１７３８６．７９５ ４９９８４５．４５１
风一
３７１８３５４．１２４ ４９９７６３．５６８
风口
３７１８３９４．７１９ ５００１９１．５２５
Ｏ．７ａ，修正值△Ｂ＝１７。； 最大下沉角松散层为９０。。覆岩
ｅ＝９０。一Ｏ．５ａ： ２观测线位置和长度 根据项目要求、北八工作面布置及地
面情况。沿南北方向沟渠布设伪走向观测 线约１１７０米。布设倾向观测线３个半条 长度共８５０米。
表１启用控制点
点名
Ｘ
Ｙ
ＺＩ原） Ｚ（新）
大张家 ３７１５９６８．１４２ ５００３５１．９３１ ２５．３８６ ２５．３４６１
垃圾路 ３７１ ７３８６．７９５ ４９９８４５．４５１ ２６．１２６ ２４．９７８７
风一 ３７１８３５４．１２４ ４９９７６３．５６８ ２６．０４８
２矿井已有地表移动变形资料 桃园煤矿已建立南三采区地表移动观 测站，观测站为倾向观测线。
六、结束语 煤矿减沉开采技术在煤矿开采中的
独立闭合环坐标闭合差均满足下式：
应用，能够有效地保证煤炭企业的开采
３岳 Ｈ＇Ｅ
Ｈｊ ｓｊ届
舵：０雅千丽ｊ干ｉ；
％１ ３√甜
胍１ ３压
效益及生态环境保护，实现与时代的同 步发展，实现煤矿企业的可持续发展。
参考文献：
ｎ一闭合环边数。ｏ一相应级别规定 ｝青度，ｏ＝１０ｍｍ＋１０ｐｐｍ×Ｄ
每千米 等 高差全 级 中误差
【ｍｍ）
路线 长度 仪器
级别 （ｋｍ）
水准 标尺
观测次数
已知 附合 点联 或环
测线
往返互 差、环线 或附合路 线闭合差
（ｍ）
三 ６
等
≤５０
煤矿井下矿山地表沉降与控制技术
煤矿井下矿山地表沉降与控制技术煤矿行业在能源发展中起着重要作用，但井下矿山开采不可避免地会引起地表沉降问题。
地表沉降对附近建筑物、交通、水源等造成一定的影响，因此，控制地表沉降成为了煤矿井下矿山开采中的一个关键问题。
本文将介绍煤矿井下矿山地表沉降的原因以及相应的控制技术。
一、煤矿井下矿山地表沉降原因井下矿山开采导致地表沉降的原因主要包括地面塌陷、地面垮塌和地下水位变化。
首先，地面塌陷是指地表随着矿山开采而形成的坑塘。
矿山中开采的煤炭量越大，地表沉降就会越明显。
其次，地面垮塌是指地下空洞或停止开采后地面的下陷。
这种垮塌可能会造成地面出现直径较大的凹陷洼地。
最后，地下水位变化也是导致地表沉降的原因之一。
由于矿山开采导致地下水流动变化，地下水位的升降也会引起地表沉降。
二、地表沉降的影响地表沉降对周围环境造成了一些不利影响。
首先，地表沉降可能对附近的建筑物产生损害。
当地表沉降过大时，建筑物的结构可能会发生变形或破坏，严重威胁人们的生命财产安全。
其次，地表沉降还可能影响交通。
特别是在农村地区，道路被地表沉降所破坏，给农民出行带来了困扰。
此外，地表沉降还对水源的保护构成威胁。
当地表沉降导致地下水源溢出或受到污染，将给人们的日常生活带来不便。
三、地表沉降控制技术为了减小地表沉降对环境的影响，煤矿井下矿山开采需要采取一系列的控制措施。
其中包括地表加固技术、地面沉降监测技术和水封引排技术。
首先，地表加固技术是一种有效控制地表沉降的方法之一。
通过加固地下的基础，减少地表陷落的可能性。
这种技术通常包括地基加固、土体填充、支撑技术等。
其次，地表沉降监测技术可以实时监测地表沉降的情况，并及时采取相应的措施进行调整。
这种技术通常通过安装沉降监测点，定期对监测数据进行分析，以了解地表沉降的变化趋势和变化量。
最后，水封引排技术可以通过改变地下水位的变化来控制地表沉降。
该技术通过在井下设置引排水系统，控制地下水位的变动，从而减少地表沉降的程度。
煤矿开采沉陷有效控制新途径的探讨
煤矿开采沉陷有效控制新途径的探讨煤矿开采的沉陷问题一直是困扰着煤矿行业的一个难题。
随着煤矿开采量的不断增加和矿井深度的加深，矿井下沉避免不了，而沉降所产生的危害也越来越大。
因此，如何有效地控制和减少煤矿开采沉陷现象，保证矿山的安全稳定运行，成为煤矿行业面临的一项严峻考验。
本文将从新材料、新技术、新工艺等方面探讨煤矿开采沉陷有效控制的新途径。
一、新材料的应用新材料是煤矿开采沉陷控制的重要手段，尤其是在全高嵌岩煤工作面等需要强支护的地方应用较多。
目前，国内外针对煤矿开采沉陷的新材料主要有：聚氨酯高分子材料、聚合物注浆材料和聚合物隔水膜材料等。
聚氨酯高分子材料是一种高分子材料，具有极强的防水、防渗、防沉降的性能，并且具有优秀的黏结力和自愈能力，在煤矿采场地质环境多变、渗透压力大的情况下，应用聚氨酯高分子材料填充和加固采场，可以明显改善煤炭地下沉陷现象。
聚合物注浆材料以其具有的高效固结和强度提升等特点，被越来越多地应用于煤矿开采沉陷控制中。
该材料具有强力固结作用，可以有效地提高整个地层的固结度和强度，防止矿井下沉。
聚合物隔水膜材料是一种防水隔水材料，具有高强度、高弹性和高防水性，广泛应用于水利、隧道等地下工程领域。
在煤矿开采中，利用聚合物隔水膜材料包覆煤炭层，既可以防止地下水侵入，又可以有效减少煤矿开采沉陷。
二、新技术的推广随着现代科技的不断发展，越来越多的新技术也被应用于煤矿开采沉陷的控制中。
其中，比较常见的技术包括：立体地质雷达技术、液压快速推进装备技术和数字化采煤技术等。
立体地质雷达技术是一种先进的地下空间成像技术，可以高精度、高效率地获取地下空间的三维图像，既可以显示地下地质构造、水文地质情况，又可以实时监控地下煤矿开采过程中的沉陷变化，为煤矿开采沉陷控制提供了可靠的数据支撑。
液压快速推进装备技术是一种新型的采煤机支架液压控制技术，具有结构简单、壁厚薄、优质轻巧等特点，可以最大限度地降低煤矿开采沉陷，同时提高煤炭资源的采取率和利用效率，对于煤矿开采沉陷的控制具有重要的意义。
煤矿开采沉陷防治和控制的技术探讨
煤矿开采沉陷防治和控制的技术探讨发布时间：2021-07-26T10:19:38.617Z 来源：《科学与技术》2021年9期作者：袁友桃王刚伟王国乐[导读] 随着煤矿开采工作的不断发展，煤矿地质中的土地沉陷预测防治工作也得到了越来越大的重视。
袁友桃王刚伟王国乐神东煤炭集团补连塔煤矿综采一队，内蒙古鄂尔多斯 017200摘要：随着煤矿开采工作的不断发展，煤矿地质中的土地沉陷预测防治工作也得到了越来越大的重视。
煤矿地质沉陷的问题会造成很多的危险，不仅煤矿生产本身会出现安全事故，煤矿周边的居民也会受到煤矿沉陷的影响，周边的生态环境也会被破坏。
所以，煤矿地质沉陷研究工作也是重中之重，是常规性和必须要完成的一项任务。
关键词：煤矿地质；土地沉陷；预测防治在煤矿开采的过程中，不可避免煤矿会对地表造成裂缝，而在裂缝出现的同时，地面也可能会出现倾斜，会造成陡峭的斜面，导致滑坡的形成，造成安全隐患。
煤矿地质中土地的预测防治工作是一项很重要也是不可忽视的部分。
本文主要是就煤矿地质土地沉陷预测防治研究进行相应的分析和表现，希望通过本文的论述以及分析能够使为相关行业提供一些帮助。
1煤矿地质中土地沉陷发生的规律在煤矿开采工作运行的工程中，很有可能出现部分区域地质沉陷的情况。
这将会对地质的平衡带来严重的影响，甚至可能会是不可改变的影响。
在煤矿地质中，一般煤矿地质发生沉陷都是因为上层压迫出现的力学现象，严重破坏了平衡状态，本文总结出三个阶段。
1.1煤层上方出现变形在煤矿开采的过程中，因其受到两边煤矿支助的支撑，煤矿上方就可能出现变形的现象，出现微笑的裂痕等。
1.2地质表面出现弯曲在煤矿开采的工程中，如果采空区长度和深度过长的时候，开采区域的上层就可能因为重力因素，在拉伸力和重力之下产生变形，从而导致地质沉陷的现象。
1.3地质表层垮落在煤矿开采工作不断深入的情况下，采空区的长度也会慢慢变长，开采的深度也会不断变深，在上层出现的细小裂痕也会更加的大出现断裂的情况，煤矿上层出现断裂和垮落。
煤矿开采沉陷与减沉控制技术分析[论文]
![煤矿开采沉陷与减沉控制技术分析[论文]](https://img.taocdn.com/s3/m/ea488dd880eb6294dd886c63.png)
煤矿开采沉陷与减沉控制技术分析【摘要】为了科学地解决煤炭资源开采中引起的采动损害和环境问题，中国工程院钱鸣高院士提出了煤矿绿色开采理念，形成了煤矿绿色开采技术，包括保水开采、煤与瓦斯共采、减沉开采和矸石减排等技术。
其中煤矿减沉开采技术经过近10余年的研究，得到了大力发展。
本文就煤矿开采沉陷造成的影响和减沉控制措施两个方面对减沉开采进行分析，对我国煤矿减沉开采技术和理论的研究与发展有重要意义。
【关键词】绿色开采减沉控制开采沉陷条带开采充填开采部分充填开采大面积的开采地下煤炭会引起上覆岩层移动直至地表，导致地表沉陷，出现裂缝、台阶或塌陷坑[1]，对地表上的建筑物、铁路和水体危害很大。
为了保护土地资源和地面建筑物，减少煤炭开采引起的地表沉陷，而提出了煤矿减沉开采技术。
1 开采沉陷造成的影响1.1 对建筑物的影响开采沉陷会影响民房、桥梁、地下管线等地面建筑物，不同的地表移动变形类型对建筑物造成的影响不同，其中曲率和水平变形是使建筑物产生变形和破坏的主要原因。
曲率分为凸曲率和凹曲率，将地表平面变成曲面，破坏了建筑物基础同地表间力的平衡态。
在凸曲率的影响下，建筑物基础的两端处于悬空状态，建筑物出现“倒八字形”裂缝。
在凹曲率的影响下，建筑物基础变成两端有支点的简支梁，建筑物出现“正八字形”裂缝。
水平变形分为拉伸变形和压缩变形，其中拉伸变形对建筑物的破坏作用尤为显著。
由于建筑物抵抗拉伸变形的能力远小于抵抗压缩变形的能力，一个较小的拉伸变形就会使建筑物产生裂缝。
如果压缩变形比较大时，也会造成建筑物地基压碎、砖墙产生水平裂缝或褶曲[2]。
1.2 对铁路线的影响铁路下采煤时，地表移动和变形将会通过路基反映到线路上。
一方面，地表倾斜对路基的稳定性影响很大，当倾斜方向与坡体方向相同时，会使陡坡路堤、高路堤及深路堑等稳定性差的地段稳定性进一步降低。
另一方面，地表水平变形使路基产生拉伸和压缩变形，其中拉伸变形会使土质路基密实度降低甚至产生裂缝，但是土质路基有一定的孔隙度，能够吸收压缩变形。
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 。
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浅谈煤矿开采沉陷防治
和控制的技术
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浅谈煤矿开采沉陷防治和控制的技术
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。
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。
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。
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。
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。
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
（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）。
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。
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。
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。
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。
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。