采空区塌陷处理措施
深度解析：采空区地面塌陷勘察与设计！
本文从采空区塌陷勘察、采空区塌陷治理设计两方面展开：
一采空区塌陷勘察
主要依据：高速公路采空区（空洞）勘察设计与施工治理手册；
岩土工程勘察规范；
铁路工程不良地质勘察规程；
一） 采空区分类：
1、按采煤方法与顶板管理方法分类：
（1）长壁陷落法采空区：由长壁大冒顶采煤法形成的采空区
（2）短壁陷落法采空区：由短壁自由冒顶采煤法形成的采空区
（3）巷柱或房柱式采空区：由巷柱或房柱式采煤法形成的采空区
（4）条带法或填充法采空区：由条带或填充采煤法形成的采空区
2、按采煤深厚比可分为以下几类：
（1）浅层采煤区：开采深、厚比小于40的采空区；
（2）中深层采空区：开采深、厚比大于40，但小于200的采空区；
（3）深层采空区：开采深、厚比等于或大于200的采空区。
3、按煤矿采空区形成和停采的时间分类：
可以分为新采空区和老采空区两种。
新采空区是指现采空的采空区，其地表移动、变形尚未发生或正在发生过程中，或位于正在采煤的采区、采煤工作面近旁的采空区已放顶，地表移动、变形和移动盆地正在发生、发展中。
老采空区是指已停采闭矿的矿区或已停采的采空区，其地表移动、变形和移动盆地等已形成并趋于稳定的采空区。
采空区地面变形灾害包括地面塌陷、地面沉降、地面开裂（地裂缝）等。勘察范围应大于地面变形范围。
1998年5月发生的临澧县衫板乡石膏矿塌陷，直径达47米。
(一) 主要任务
查明老采空区上覆岩层的稳定性,预测现采空区和未来采空区的地表移动和变形特征，对工程场地的适宜性进行评价。在此基础上，提出预防、整治的对策和方案。
可行性研究勘察阶段
1、该阶段应以收集资料、工程地质调查、采矿情况调查为主，辅之以大比例尺航卫片解译，必要时可布置少量勘探工作。其工作内容是：
1) 收集矿区地质图、综合地质柱状图、剖面图、采掘工程平面图及井上下对照图、地质勘探报告、沉降观测等有关资料；
2) 调查勘察范围内的气象、水文、地形地貌、地震、地层岩性、地质构造特征；
3) 调查勘察区内采空区(空洞)的分布及开采时间、范围、深度、采厚、开采方法、采取率、顶板岩性和厚度、顶板管理方法及远景开采规划；
4) 调查或收集供水井的抽排水状况及其对采空区稳定性的影响；
5) 在有条件的地方宜进行井下调查、测量、测绘出采掘工程平面图，查明采空区的顶板塌陷及积水情况；
6) 调查采空区覆岩破坏、地表陷落、建筑物破坏特征及其与采空区开采边界的关系，划分出中间区和边缘区；
7) 调查由于地表塌陷而引起的其他不良地质现象类型、分布位置和规模；
8) 定性或半定量地初步评价采空区的稳定性。
2、初步设计勘察阶段
本阶段勘察应以现场地质和采矿调查、测绘和物探工作方法为主，辅之以钻探工作及简易水文地质观测试验，必要时进行地表变形观测。
本阶段应进一步收集地质、采矿资料，并通过地质调查、物探、钻探、沉降观测、简易抽水试验等综合勘察手段，初步查明采空区的工程地质条件、水文地质条件，采空区的范围、埋深、形状、充填、垮落情况，开采层数及剩余沉降量、“三带”界限、地表塌陷等情况，为确定采空区治理方案提供依据。
3、施工图设计勘察阶段
本阶段采空区(空洞)勘察应以钻探工作为主，辅之以必需的补充物探及调查测绘工作。工作内容：
1）查明初勘阶段尚未查明的工程地质问题；
2）确定采空区地表变形范围、变形量大小及其变化规律，分析采空区沉降变形发展趋势，研究地表变形与采空区、区域地质构造、开采边界、采煤工作面推进方向的关系，确定其危害程度；
3）查明采空区近旁的矿井或供水井的抽排水的时间、水量、水质、地下水位变幅和影响半径及其对采空区的稳定性、治理工程的影响；
4）修正、完善采空区及其覆岩的三维地质构造模型、覆岩破坏的“三带"界限，核实采空区的剩余空隙体积；
5）查清地表塌陷范围、破坏形式、发展趋势；
6）评价采空区的稳定性，确定采空区的治理方案；
7）测绘影响范围内采空区工程地质平面图(比例尺1：1000—1：2000)及工程地质纵、横断面(剖面)图等。
(二) 勘察范围及深度
在整个采空区勘察过程中，勘察宽度可视勘察阶段、采空区埋深等具体情况而定。如工程可行性研究阶段勘察宽度要大，初步设计勘察阶段宽度适当减小，施工图设计勘察阶段宽度再减小。但各阶段勘察工作宽度不能小于公式计算宽度，且应考虑到上山、下山方向的差别，因为公式计算的宽度是采空区影响的最小宽度。一般外延100—500m。
勘探深度，对于单层采空区，各阶段的勘探深度不得小于采空区底板以下3m；对于多层采空区，各阶段勘探深度不得小于最下层采空区底板以下3m。
（三）勘查方法的选择
勘察前，应收集研究地质资料，全面调查人类活动的历史、方式、范围与强度，以及已产生塌陷的发育特征，在综合分析的基础上合理布置勘察评价工作。
勘察方法采取工程地质测绘、工程物探、工程钻探、室内试验及原位测试、高精度形变观测。条件许可时应开展井下工程地质调查。
1、工程地质测绘
工程地质调查与测绘的目的是研究采空区及其附近的区域地质构造、地层岩性、水文地质条件、地下采空区的分布位置、采矿状况、地面塌陷程度等。调查所采矿层顶底板的岩性、厚度及矿层上覆岩性的组合类型，条件许可时应进行井下测量工作，绘制采空区地质剖面图。初步确定工作区的三维工程地质结构和物探探测范围。比例尺一般以1：1000—1：2000为宜。
采矿调查内容一览表
采空区(空洞)现场勘察内容一览表
采空区(空洞)地表变形调查内容一览表
2、工程物探
用于采空区(空洞)探测的工程物探方法主要有电法勘探（高密度电法和电测深法）、电磁勘探、地震勘探、重力勘探和氡气勘探。
1）电法勘探
电法勘探常采用高密度电法和电测深法。高密度电法最适宜的采空区探测深度范围是100m以内，最大深度不超过150m，采空区埋深与其直径的比h／D≤40。影响探测深度的因素：测距的长短；目标地质体的直径与深度的比；目标体与围岩电性差异；地电断层如有高(低)阻屏蔽层；干扰水平大小。
2）地震勘探
主要用来确定基岩埋深、顶界起伏程度、风化程度及厚度；断层破碎带的宽度及平面位置，岩体工程地质分类、地基改造效果检查，采空区和自然溶洞的埋深和形态等。
常采用的方法有折射波法和面波法。折射法探测地下采空区(空洞)时，一般可探测表层10～100m深度。当采空区(空洞)的尺寸与折射波的波长接近时，才能较清晰地反映在记录图上，即采空区(空洞)的尺度约接近10m才有反映，小于10m则效果不好，难以探测到。
面波勘探深度与精度：面波勘探对波长的l／2深度内有效，对一般的土层有效深度约为40～50m。在基岩埋深较浅的地方可以更深，约100m。精度上，只要采空区(空洞)尺寸不小于其埋深的1／10，便可以探测出来，精度范围一般可控制在±5％之内。
3）电磁勘探
电磁勘探包括了瞬变电磁勘探、地质雷达和井间无线电透视(井间CT)等。其中以瞬变电磁法和地质雷达较为常用。瞬变电磁法相对于其他探测方法而言，对地层的分辨能力强，受地形小，在划分地层、确定电性参数、矿体及采空区空间位置和产状等方面有其独特的优越性。
4）微重力勘探
微重力勘探，用于探测埋藏浅、范围小的地质体或小构造。对地下100m以内洞穴的探测，可以较准确地确定其平面位置，而埋深可以用重力反演方法得到。由于受采空区(空洞)的几何尺寸、充填物及埋藏深度的制约，重力异常的量值一般在几十微伽以内，因此，只能用高精度的微重力勘探方法探测。一般在勘察区内以5m×5m的间距布点。
5）氡气勘探
氡射气探测可指示断裂构造、地裂缝、巷道的展示方向，以及地下隐伏采空区(空洞)分布范围。
优点：不受电、磁、声干扰；受地形结构、地貌障碍影响小；施工简便，灵敏度高，成本低；仪器轻便，工作灵活，工效高。
不足：氡运移受断裂、裂隙控制，随断裂及裂隙的变化而变化，因此，其异常不能准确反映地下空洞的平面位置，只能够概略地反映轮廓，属于定性测量。另外，测氡作业还受降水、季节等因素的影响。
在进行物探工作时要注意以下几点：
（1）工程物探成果判释时应考虑其多解性，区分有用信号与干扰信号。
（2）应采用多种物探方法探测，进行综合判释。在物探工作前，应在条件类似的已知采空区地表进行物探方法有效性现场试验，确定该地区的物探方法及其最佳组合。
（3）要有已知的物探参数或一定数量的钻孔
（4）工程地质、岩土工程和工程物探技术人员要密切配合，共同选择物探方法，制定探测方案，分析解释物探成果。
3、工程钻探
目的是对地质测绘、采矿区调查资料及采空区地球物理探测成果进行验证和控制。
（1）以查明工作区地层结构；
（2）地下采空区的埋深、厚度、顶、底板岩性； （3）查明采空区引起的垮落带、裂隙带和弯曲带的埋深、具体高度和发育状况；查明地下水的埋深及其对混凝土的侵蚀性；
（4）采集岩、土样品，测试岩土物理力学性质，特别是采空区顶板及上覆岩层的岩性及其物理力学性质，进行空洞、采空区发展演化分析；
（5）进行必要的原位测试及压水注浆试验，测试基岩物理力学性质、裂隙发育及风化程度；利用钻孔进行井中物探，如弹性波CT等探测工作。
钻探位置的确定方法：
根据工程地质测绘资料、物探异常、形变观测资料确定。如形变沉降中心可能是空洞及采空区的位置，可布钻孔验证。在确定钻孔位置时，必须对地质、物探等各种资料进行综合分析，以提高验证钻孔的命中率，减少钻孔数量。
各勘察阶段钻孔布置
可行性研究阶段：一般不进行钻探，应尽可能收集已有的钻孔资料，加以鉴别利用。若无现成资料，可布置1～2个钻孔。
初勘阶段：为了初步判明下伏采空区(空洞)及其三带，同时查明采空区(空洞)控制性地层单元及岩土性质，钻孔原则上布置在地貌、地质构造、地层变化大且有代表性的地段。
初勘阶段钻孔间距表
详勘阶段：详细查明采空区(空洞)及其三带分布情况，以及由于采空区的影响，造成的地层结构破坏及岩土工程性质变化，为施工图设计及防护工程施工图设计提供地质依据。
详勘阶段钻孔间距表
钻探地质描述除满足一般工程地质地层描述的要求外，还应重点注意采空区及其三带的描述。将钻孔资料与物探资料进行对比分析，以确定采空区的范围、埋藏深度，划分“三带”界面。
采空区钻探现场描述要点与三带识别标志
4、室内试验
室内试验，无论埋深多少，都必须对采空区的顶板取样，确定其物理力学性质。当采空区(空洞)埋深小于50m时，对每个孔内岩石力
浅析煤矿采空区地面塌陷的防治措施
浅析煤矿采空区地面塌陷的防治措施
赵法锁，李明
（长安大学地测学院 陕西西安 710054）
摘要：地面塌陷对国民经济建设和人民生命财产造成的危害日益严重，应当提倡以防为主，防治结合的原则，本文详细介绍了煤矿采空区地面塌陷的预防、治理措施，并以陕西神府煤矿为例，治理灾害的同时，保护了生态环境，收到了良好的效果。
关键词：地面塌陷 预防措施 治理措施
地面塌陷是地质灾害的一种，具有发生突然、地点隐蔽的特点。多发育在人口相对较多、经济较发达的城镇或工矿区，对国民经济建设和人民生命财产造成的危害严重。根据地面塌陷的形成机理我国一般将其分为岩溶塌陷、采空塌陷、黄土湿陷三种。它们的形成除自然因素外，往往与人类的生产活动有着密切的关系[1]。
采空塌陷治理的目的，是为了减轻人为灾害，改善矿区生态环境，安全文明生产。以往多是在塌陷区形成以后，已经造成了危害，才着手进行治理，这种“滞后”的治理行为，常常事倍功半，今后应当提倡以防为主，防治结合的原则。在塌陷区形成之前，就采取“超前”防治措施，即在制定开采设计时就考虑预防措施，并在开采过程中认真实施，包括在采矿过程中所使用的各种“减塌技术和措施”等，如充填采矿法，条带采矿法，多煤层、多工作面协调采矿法以及井下支护和岩层加固措施等，采取这些措施能够大大减少矿区塌陷的范围、塌陷幅度，减缓塌陷的时间进程，减轻塌陷的危害程度。
1.煤矿采空区地面塌陷的预防措施[2]
根据煤炭部关于“建筑物保护煤柱留设与压煤开采”第17条规定，地面塌陷区圈定也考虑该项颁布的各项技术指标，即倾斜3/immm，曲率30.210/km，水平变形2/mmm。
开采矩形工作面时的地表移动和变形预计
1)坐标系统的建立和变换
①坐标系统的建立
如图1所示，坐标系的建立，是在井上、下对照图1以工作面水平投影的左边界和下边界的交点作为坐标原点O、X、Y轴分别平行于煤层走向和倾向，建立OXY直角坐标系。
煤矿采空区地面塌陷与地裂缝的环境治理
２０１１年第１２期 西部探矿工程 １２５
煤矿采空区地面塌陷与地裂缝的环境治理
刘 帆 ，宋 玉 ，韩军锋
（１．陕西省煤田地质局物探测量队，陕西西安７１０００５；２．长庆油田分公司第一采气厂，陕西靖边７１８５００）
摘要：通过深入分析煤矿采空区所引发的地质灾害及其特点和对周边生态环境所造成破坏，为环境
保护提供依据。促进煤炭产业的可持续发展。
关键词：煤矿；采空区；地质灾害；环境保护
中图分类号：ＴＤ３２ 文献标识码：Ｂ文章编号：１Ｏ０４—５７１６（２０１１）１２—０１２５一Ｏ２
煤炭在中国经济社会发展中占有极重要的地位，
１９９１年，煤占一次能源消费量的７６ ，全国７０ 的工
业燃料和动力、８０ 的民用商品能源、６Ｏ 的化工原料
是由煤炭提供的。煤矿的开采分为露天开采和地下开
采。目前我国的煤矿基本上以地下开采为主，露天开采
只占全国煤矿总储量的７．１５ 。因煤矿开采过程，需
要将地下煤炭资源开采运走，一般会在掘进过程中，采
用类似道路上过山隧道方法，逐步打通地下煤炭所在位
置到煤矿井口间的隧道，一般会将开采过程中遇到的矿
石、煤炭等运送到地面，以便形成合理的运送和开采作
业面，随着煤炭和其他矿石的不断运出，地下形成了煤
炭采空区。通常采煤作业完成后会留下的煤矿采空区， 如需要继续向纵深开采，一般会对采空区进行适度加
固，采用锚杆固定、木桩支撑等防护措施，一段时间内，
煤矿采空区不会塌陷。如煤矿采空区不再进行加固，且
不进行回填，时间长了将会造成塌陷，造成地面沉降，在
地表形成塌陷坑，形成积水，造成农田无法耕种。煤炭
采空区经过一段时间后会形成塌陷，引发严重的环境问
题，对采煤塌陷区进行环境治理普遍认为是一个世界难
题。
１煤矿采空区地面塌陷与地裂缝的形成特点
煤矿采空区形成的地面塌陷及地裂缝地质灾害比
较普遍，其空间分布范围及展布方向与煤矿开采状况密
切相关，主要受采空区范围、采煤巷道方位及上覆岩
采空区地面塌陷地质灾害的防治对策研究
采空区地面塌陷地质灾害的防治对策 研究
摘要：在矿产领域中，地面塌陷是遍存在的一种地质灾害。通常来讲，灾害的发生地点有着隐蔽性特征和突发性特征。部分经济发达的矿工区域经常因为地面塌陷灾害的出现对人们自身安全产生了巨大的威胁，难以推动国民经济良好发展。基于此，要想进一步改进矿区自然生态环境，减少地质灾害对人为安全产生的不良影响，就需要全面落实安全文明生产准则，结合实际情况制定出有关的采空塌陷防治策略，以此在塌陷区形成之前产生良好的效果，将传统塌陷区治理的问题彻底解决，引进防治结合的工程技术，与矿区开采的安全生产需求相符合。
关键词：采空区；地面塌陷；地质灾害；防治对策
0前言
在设计矿区开采流程的过程中，应当制定合理地面塌陷地质灾害防治措施，做好施工人员都要培训工作，使其在采矿期间熟练操作各项技术，利用合理的地面塌陷防治措施降低采空区地面塌陷幅度，缩减塌陷的具体时间，确保人们自身安全，对于矿产资源来讲，是工业发展的一项基本基础，通常是利用井下开采的方式获取。然而，目前我国采取的塌陷区处理方式不到位，塌陷面积的增长对生态环境造成了不良的影响，所以应当全面探究采空区地面塌陷引起的相关问题。借助相应的防治措施，全面预测塌陷发展形势，确保矿区生产的安全性。
1、对于采空区地面塌陷形成原因的分析
我国矿区在矿产资源开采以后形成了空穴现象，引起了地面塌陷问题，在这其中，自然环境因素和人类行为特征直接影响着采空塌陷的形成。要想制定健全的采空区地面塌陷防治措施，就需要降低人为因素产生的不良影响，只有在矿区开采期间保持矿区的稳定性，才可以避免地面塌陷问题的形成。在综合性落实生态环境保护理念的基础上开展各项工作。采空区地面塌陷是最近几年矿区中普遍存在的地质灾害形式，因为塌陷的面积不一样，因此造成的灾害程度也是不同的，当完成了资源开采工作以后，塌陷的裂缝将会逐渐扩大，裂缝在地面全面延伸的背景下出现了地下采空状态，岩石脱落使覆岩石形成了裂缝带，基于地层应力作用的影响之下，伴随着时间的发展，裂缝逐渐朝着上部延伸，地表土体发生裂缝，造成地面塌陷，在开采资源期间，对地表土体产生了一定程度的破坏性，形成不均匀沉状现象，基于采空的影响发生了土体形变裂缝，上覆岩层产生不均匀塌陷。从中来看，采空区地面塌陷形成的基本原因是因为地壳被破坏，土体不平衡，塌陷环节得不到有效治理，采空区暴露的面积增大，不良的爆破行为导致土体震动，受大气降水和地下水等自然因素的影响，土体形态发生了改变，这些都是引起地面塌陷问题的主要原因。矿区开采企业没有正确了解到地面塌陷的知识点，只是在塌陷区形成以后对人们生活造成不良影响以后，才在政府的监督之下开展治理工作，但是应用的治理方式比较单一，难以产生良好的治理效果，投入的财力、人力和物力比较多，加剧了资源消耗。所以，要想全面发挥出采空区地面塌陷地质灾害治理效果，就应当在规范性的采矿流程设计中制定完善的预防措施，施工人员在煤炭开采过程中和防塌陷技术相互融合到一起，降低灾害事故出现概率，保持各项部门之间协调发展，利用填充采矿法和井下支护等措施减缓地面塌陷的危害程度。
采矿区塌陷及沉陷区治理方式探析
采矿区塌陷及沉陷区治理方式探析
摘要：地表沉陷是由采矿采空区所引发的，随着大规模的煤炭从地下采出，采空区范围不断扩大和加深，必然会导致严重的地质环境问题的发生。我国部分地区由采矿区引发的地质环境问题首当其冲，塌陷坑、地裂缝、沉陷区等所造成环境危害和修复难度也最大，通过加强采矿区塌陷及沉陷区治理方式的深入研究与探讨，对采空区地面沉陷区的形成与治理方式进行了初步探讨，为其综合治理提供了一些方法，对实现绿色矿山建设和可持续发展具有十分重要的意义。
关键词：采矿区；塌陷；沉陷区；治理方式
引言
在实际开展采矿沉陷区治理工作的过程中，相关人员应该有效结合采矿沉陷区所属类型和当地实际情况，选择适宜的综合治理模式，不但要有效地修复自然生态系统，还要为整个矿区可持续发展提供有效保障。
1采矿区塌陷及沉陷区的形成及危害
沉陷区形成原因主要有两点：第一，大面积长时间的采矿开采，地下逐渐形成了采空区，采矿区内岩层稳定性变差，易导致岩层断裂、弯曲，地表水平及垂直移动等现象；第二，因开采矿区的水文地质条件影响比较复杂，受采空扰动的影响，巷道顶板塌落，形成采矿区。由于沉陷区的形成改变了水文地质条件，地表水系受到破坏，周围水系受到严重影响，特别是对于平原矿区，地下水位较浅且降水集中，随着采矿区形成，地表会形成沉陷水域，进一步使沉陷区内可利用土地面积减少，自然景观被破坏，动植物栖息环境受影响，生物多样性锐减，因此对于沉陷区治理迫在眉睫。
2采矿区形成过程
采矿区是指在采矿作业过程中，将地下煤炭或煤岩石等开采完成后留下的空洞或空腔。在采矿工程开采过程需要将地下煤炭资源开采运走，一般会在掘进过程中，采用类似道路上过山隧道方法，逐步打通地下煤炭所在位置到采矿井口间的隧道，一般会将开采过程中遇到的矿石、煤炭等运送到地面，以便形成合理的运送和开采作业面，随着煤炭和其他矿石的不断运出，地下形成了采矿区。由于开采工艺和使用技术不同，采矿区略有差别，一般会以采矿井口为中心，向煤炭资源存储点形成采煤巷道，采煤巷道类似过山隧道的形状。通常采矿作业完成后会留下的采矿采空区，如需要继续向纵深开采，一般会对采矿区进行适度加固，采用锚杆固定、木桩支撑等防护措施，一段时间内，采矿区不会塌陷。如采矿区不再进行加固，且不进行回填，时间长了将会造成塌陷，造成地面沉降，在地表形成塌陷坑，形成积水，造成农田无法耕种。采矿区经过一段时间后会形成塌陷，引发严重的环境问题，对采煤塌陷区进行环境治理普遍认为是一个世界难题。另外，由于部分地区矿山开采年代较早，采矿区未强制放顶、未充填，地表沉陷区出现塌陷坑和地裂缝。地表沉陷区为采矿区失稳变形的演化产物，其形成表现出滞后于采矿工程开采时间的特点。一是地面塌陷及地裂缝形成时间相对于采矿开采时间的滞后性。煤层开采之后，采矿区上覆岩（土）体的变形破坏需要一定时间，因此地面塌陷及地裂缝滞后于采矿采空的形成。同时由于采矿区上覆岩（土）体的岩性组合关系、厚度及其力学性质不同，使得不同区域形成地面塌陷及地裂缝的滞后时间长短不等。二是地裂缝形成之后，受降雨影响，进一步产生冲刷、淋滤等次生作用，使其在原有规模的基础上有所扩大。这种现象往往发生在雨季，地裂缝形成后，将其表层填埋，来年雨季再次发生裂缝、规模扩大，形成次生塌陷。
关于采煤沉陷区与火烧隐患区综合治理工作政策建议-精品
关于采煤沉陷区
和火烧隐患区综合治理工作政策建议
神木县小规模开采民用煤已历史久远，大规模开采煤炭资源始于上世纪九十
年代初。神木早期的煤炭开采，主要采用资源回收率低、安全可靠性差的“房柱
式”或“残柱式”的炮采采煤方法，生产技术装备水平低，生产工艺落后。原来
较为落后的开采方式回采率低（平均45%左右），造成资源严重浪费，随着时间
推移，残留的煤柱和顶板开始风化，引发煤层上部土岩覆盖层大面积垮塌，地表
出现裂缝，残留煤开始自燃，大量有害气体泄露，环境污染严重，给群众生产生
活带来严重影响，甚至威胁到生命安全。经初步统计，目前我县矿区已形成采煤
塌陷地面积324平方公里,其中塌陷面积158平方公里，悬空面积166平方公里。
中央宜属企业煤矿采空塌陷面积105平方公里，省市政府直属企业煤矿采空塌陷
面积30平方公里，地方煤矿企业采空塌陷面积189平方公里。据测算，我县每
年新增采空区面积41平方公里（按年产2亿吨煤算，包括上下煤层重叠区域）。
另外，据初步统计我县采煤沉陷区和火烧隐患区压覆煤炭资源约10亿吨，主要
分布在大柳塔、中鸡、孙家岔、店塔、永兴、西沟、麻家塔、高家堡、锦界等9
个镇办。
一、采空区现状
一是地质灾害频发。矿区大面积悬顶多次诱发地表塌陷，道路时常因塌陷而
阻断，地而裂缝和塌陷坑随处可见，引发多起人、畜坠坑。塌陷性地震频发（矿
震），根据陕西地震信息网统计，从2004年起神木县因煤矿塌陷冒顶已累计发
生45次地震，仅2010年以来就发生30次。
二是大气污染严重。地表塌陷、裂缝引发残留煤自燃，大量有毒有害气体外
泄，严重污染大气环境，引发多起人、畜一氧化炭中毒事件。目前，全县火烧隐
患面积达45平方公里，其中易燃区21处，着火区13处。
三是生态环境破坏。随着塌陷区和火烧隐患区的不断扩大，耕地与草地面积
逐年减少，群众的生产空间日益缩小，生活爱到严重威胁。目前，我县因采煤塌
陷损毁旱耕地26460亩、水浇地6247亩、林草地126179亩；悬空面积中悬空旱 耕地9401亩、水浇地591亩、林草地116742.98亩。
煤矿采空区治理方案【最新版】
煤矿采空区治理方案
煤矿开采后会导致围岩失稳，产生位移、开裂、破碎垮落，影响煤矿安全生产。煤矿采空区治理成了当下重中之重要讨论的话题，本文主要介绍下:煤矿采空区治理方法、采空区填充式注浆设计、老采空区注浆方法、采空区注浆治理工程安全防护技术等。
煤矿采空区治理工程设计原则
采空区的治理方案设计应在充分考虑当地环境特点、工程地质条件、材料分布与供应、资源规划与工期要求等因素的前提下,具有技术先进、经济合理,满足拟建工程的各项功能,保证构造物的安全、坚固、稳定和使用寿命。坚持一次治理,不留后患的原则,治理后的采空区地基在工程运营期间,能有效地承受建构筑物的动静荷载,不产生超过建构物允许的变形,保证建构物的安全营运。同时遵守投资合理、效益高、保护环境、合理利用与保护矿产资源的原则。
煤矿采空区治理常用方法
1、干砌法
干砌法是在采矿后形成的空洞内,用灰岩或砂岩片石等人工回填
砌筑。该方法适用于处理煤层开采后未全塌落、空间较大的空洞,且埋深小、通风良好,具备人工作业,材料运输等条件的即将关闭矿山采空区治理。
2、浆砌法
浆砌法同样是在采矿后形成的空洞内,用灰岩或砂岩片石等人工回填,砂浆砌筑,片石规格尽量大一些,具有一定的抗压强度。该方法的适用条件与上述方法基本相同,不同之处在于要求砌筑物具有较高的整体强度,一般用于建构筑物重要部位的采空塌陷区。一般用于建构筑物重要部位的即将关闭埋藏浅的矿山采空区治理。
3、注浆充填法
注浆充填是指用钻孔灌注永泥-粘王或粉煤灰混合料浆液的方法。常用于长壁式开采冒落带、裂隙带的残余空隙、尚未密实的采空部位以及离层裂隙带中,适宜于各种埋深、复杂煤矿采空区的治理中对于生产矿井采空区治理时,应根据进行治理区与井下生产运输系统的关系进行治理工程专项设计。
4、注浆注骨料充填法
注浆注骨料常用于地下残余大量空洞,且体积很大的采空区治理中,该类采空区大多为部分开采所形成。骨料的选择可以充分结合当地的实际条件,以经济适用为主。如风积沙区可采用砂作为骨料;其它地区可以选用矿渣、石粉或米沙石等。
采空区治理工程施工及检测
采空区治理工程施工及检测
随着中部崛起及基础建设的加速发展，煤炭被以不同方式开采,留下了大规模、大范围的采空区及塌陷区，造成采空区及塌陷区上方地基不稳，承载力下降。
为了提高矿区土地的利用率，在正确勘察和评价的基础上，对不同类型采空区地基进行针对性处理。本文对采空区治理的手段、施工工艺、施工方法及工程质量检测等作了详细的阐述。
1采空区治理设计工作目标通过地表地质调查，布置变形监测及物探和钻探等地质勘察工作，利用相关资料对采空区稳定性作出定量评价，对需要处理的采空区提出具体的处理方法、工艺流程和质量控制措施。
2采空区治理工程施工准备
2.1人员准备
1）按规定的设计要求组织建设施工项目部；
2）根据施工需要，配备工程地质、水文地质、钻探、试验测试、工程计量、安全、机械、计划等相关专业技术人员；
3）特殊工种人员必须持证上岗（电工、焊工、铲车驾驶员等）；
4）参与工程的施工人员须进行岗前培训，掌握必要的施工技术技能，合格后方能上岗。
2. 2技术准备
1. 现场踏勘，了解本项目区域地形、地质地貌、施工条件、材 料供给、水、电路等概况;
2）阅读设计文件，熟悉施工工艺，掌握施工要点；核对设计施工工程量，检查有无工程中遗漏的项目；
3）组织技术人员对施工工艺的可行性进行讨论，对疑点、难点应向设计单位提出书面性的会审意见；
4）考查当地施工材料并取样送检；
5）用送检合格的材料，按设计要求进行浆液配合比试验，确定注浆浆液的各项性能指标标准。
2. 3设备及其他准备
1）对施工场地进行合理规划，认真安排现场的施工用地，确定注浆站位置，原材料的堆放位置及临时设施用地范围应尽量避开钻孔施工位置；
2）修筑施工便道，保证施工车辆正常通行；
3）确定施工地的水源，铺设管道引水至注浆站；
4）架设施工用电线路，配备临时用电设备；
5）按设计文件要求，结合施工现场实际，组织调遣施工机械设备；
6）根据施工周期、工程量建立相应规模的注浆站，配套站内注浆设备。
非煤矿山采空区处理方案
非煤矿山采空区处理方案
随着我国经济的快速发展，非煤矿山的开采规模不断扩大，采空区的治理成为一个重要的环保任务。非煤矿山采空区指的是已经采出的矿山坑道中留下的空洞区域，这些区域如果不加以利用和治理，就会对当地环境和人民的生命安全造成严重的威胁。本文将介绍一种处理非煤矿山采空区的方案。
1. 采空区的现状及存在问题
非煤矿山采空区是一种特殊的地质环境，它与地表的直接接触使其易受到水、气、草本等物质的影响，往往呈酸性，同时空气流通性不良、风险系数高，容易出现地层变形、塌陷等问题，对周围环境和人员的生命安全都存在严重的危害。
2. 策略分析
非煤矿山采空区的治理不仅考虑到环境保护和景观还需要考虑到采空区的安全等问题。因此我们需要在保护环境的同时，采取措施保护人员的生命安全，对采空区实施有效的治理计划。
3. 处理方案
1. 了解采空区状况，保障安全
针对不同的采空区，我们需要开展全面的调查和评估，了解采空区的深度、区域特点、地质结构及地下水情况，特别要了解采空区周围的环境特点，明确治理方案、确定治理措施和施工方式，以保证工程质量和安全。 在深化了解采空区状况后，要做好采空区周边安全防护。对于采空区周边不得出动的物品，如水井、房屋等，要及时搬离至安全的位置，严防因施工不当导致周边环境和人员的伤害。
2. 采空区治理方案
对于已经挖掘的采空区，我们可以采取灌浆、注浆、堵孔、堵洞等机械法或化学法的方式进行处理。而对于未挖掘的采空区，则可以采取填土法、填石法、埋设防渗层等方式来进行针对性治理。
在采取机械与化学处理的过程中，应根据实际情况合理的选用统一规格的水泥、沙子、化学药剂等消解公共材料，以降低构造复杂地质体的处理成本，最大化节约治理成本。
3. 山体加固措施
非煤矿山采空区的治理，不仅仅是处理采空区的问题，而且还需要对整个山体的安全进行加固。在采矿过程中，山体会发生断裂、滑坡和坍塌等情况，因此采空区周边的山体，应采取宏观的加固措施。
煤矿开采地表沉陷关键因素及防治措施分析
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·区域治理环境治理与发展
经济发展带来了煤矿资源开采规模的
不断扩大，但是同时也造成了采煤区大面
积的出现塌陷，这对农业生产、社会生活
都造成了严重的破坏。相关部门应该清醒
地认识到采煤塌陷区域治理工程存在的问
题，根据煤矿采煤塌陷区域特点，对治理
方式进行完善，实现经济效益与社会影响
和谐发展，推动煤矿采煤塌陷区域利用的
可持续发展。
一、采煤塌陷区概述地面塌陷是指地表岩、土体在自然或
人为因素作用下，向下陷落，并在地面形
成塌陷坑（洞）的一种地质现象。采煤塌
陷是指由于井下开采煤炭，引起煤炭上覆
岩层和地表的下沉，导致大量土地沉陷的
现象。这种现象一旦发生会对生态环境和
人身安全造成无法想象的破坏和影响。塌
陷区的形成也跟自然因素有关，如下伏岩
层多为砂岩、泥质岩等的情况下，当遇到
构造断裂时，容易造成地层塌陷。除此之外，
人为活动的因素也非常重要，高强度的开
采加剧了塌陷区的形成，同时人类工程的
活动在采煤疏排地下水时，破坏水系统的
平衡，也会导致塌陷。
按照稳定程度来分，采煤塌陷区主要
分为稳沉塌陷区、未稳沉塌陷区、待塌陷
区。其中，稳沉塌陷区包括积水稳定塌陷区、
季节性积水稳定塌陷区和无积水稳定塌陷
区。未稳沉塌陷区包括积水不稳定塌陷区、
季节性积水不稳定塌陷区和无积水不稳定
塌陷区。待塌陷区是指在煤田范围内将塌
陷而未塌陷的土地。
二、采煤区塌陷现象的主要成因1自然因素地质运动对矿床结构产生强烈的作用
力，破坏采煤区地质岩层构造，进而引发
了区域性的塌陷现象。水文灾害是自然界
中最为常见的危害现象，其是由地质层构
造异常运动引起的，并且随着地下水运动
流向而形成不同的破坏区域最近几年国内
水文病害的发生率持续上升，洪涝、水灾等，
这些都有可能造成地质塌陷。
2人为因素随着社会经济的快速发展，人们改造
自然的活动越来越多，人为因素也是造成
采煤区塌陷的主要原因。例如，地下排水管、
污水管破裂、邻近建筑施工等改造行为，
引起的地下水位急剧变化等都可能引起地
面塌陷。也有部分是生产作业造成，大面
矿区地面塌陷、裂缝防治措施
山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司
矿区地面塌陷、裂缝防治措施
申南凹焦煤有限公司地测科
二〇一一年一月五日 - 1 - 山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司
矿区地面塌陷、裂缝防治措施
一、矿区地质灾害类型及分布
矿区地质灾害主要是由于煤矿井下受采动影响失去原有的地层平衡，造成地面塌陷、裂缝、地面沉降等突发性地质灾害和缓变性地质灾害。
二、地质灾害防治措施
地质灾害防治应突出“以人为本,群策群防”的指导思想和“因地制宜、以防为主、合理避让、经济合理”的原则，强调政府或主体负责、群众参与的行为方针,全面规划,突出重点防治区域。
（一）健全组织机构。落实地质灾害防治责制，建立防灾指挥机构，统一指挥和调度地质灾害防治工作。切实做到层层有人管,具体工作有人抓，工作有序高效。
（二）强化管理措施。认真贯彻执行《地质灾害防治条例》（国务院令394号)、《山西省地质环境保护条例》等有关法规，并结合《山西省煤矿采空区调查评价报告》内容，制定地质环境管理措施，规范地质环境管理,使之逐步纳入经常化、规范化、法制化轨道，实现地质环境管理的良性循环。要严格按照有关规定进行开采，对因开采造成的危房等要及时拆迁重建，对具有危险隐患的河堤等进行加固和综合治理，编制矿山地质环境保护与治理方案。
(三) 完善群策群防体系。确定地质灾害隐患点，完善地质灾害群策群防网络体系。指定专人负责预警预报工作,设立专门值班电话（煤矿调度室,电话：6842193），实行24小时值班。成立专门的监测预警预报组,明确预警 - 2 - 信号，确定避险路线和场所。定人、定点、定时进行巡视和简易监测，并将监测数据及时逐级上报。按照《山西省煤矿采空区调查评价报告》内容，加强对矿区范围内的重要建筑物变形情况、固定监测点高程变化、水平移动等情况的监测，发现重要敏感目标附近出现地面变形异常或险情时应及时上报。
（四）设立地质灾害警示标志。加强对重点防治的地质灾害隐患点的警示,分别设立不同的标示；通过会议宣告、发放宣传单、张贴宣传画等形式，加强对职工的防灾教育，宣传防灾知识，增强职工的防灾意识。