1、談煤礦開采沉陷防治與控制技術(shù)【摘要】眾所周知，大規(guī)模的開采煤礦，就會(huì)對(duì) 周圍生態(tài)環(huán)境的破壞極其嚴(yán)重，其中煤礦的開采沉陷現(xiàn)象十 分普遍，如果不能有效地將其控制，則會(huì)造成土地積水或塌 陷，房屋破壞變形、道路塌方、農(nóng)田減產(chǎn)甚至絕產(chǎn)等，這是 由于在開采煤礦的過程中造成了巖層的移動(dòng)，進(jìn)而引進(jìn)沉陷 事故。因此，本文就煤礦開采沉陷的防治和控制技術(shù)進(jìn)行探 討分析。【關(guān)鍵詞】煤礦開采，沉陷防治，控制技術(shù)中圖分類號(hào)：td82文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a一. 前言近些年來，隨著能源需求量的不斷增大，我國對(duì)能源的 開采也在不斷的加快，煤礦產(chǎn)業(yè)是我國比較大的產(chǎn)業(yè)，對(duì)我 國的經(jīng)濟(jì)具有重大的影響，但是在煤礦開采的過程中也出現(xiàn) 了一些問題

2、，比如煤礦開采沉陷。因此對(duì)煤礦開采沉陷防治 防治是非常重要的。二、煤炭開采沉陷所造成的影響1、地表沉陷對(duì)土地資源造成的影響在煤礦開采過程中，由于近地面采煤而造成的地面塌 陷，不但發(fā)生頻率較髙，且塌陷面積也較大，這樣將導(dǎo)致礦 區(qū)周邊眾多農(nóng)田及耕地，都受到不同程度的破壞，最終因長 期無法耕種而使農(nóng)田及耕地荒蕪。尤其是處于低洼地勢(shì)的塌 陷區(qū)，它們往往是處于常年積水的狀態(tài)，根本無法進(jìn)行正常 耕種，這類影響幾乎是永久性，若不及時(shí)采取有效的整治措 施，這些原本肥沃的土地將永遠(yuǎn)的離我們而去。2、地表沉陷對(duì)水資源造成的影響煤礦在進(jìn)行煤炭開采的過程中，不但對(duì)地下巖石、含水 層與隔水層，均造成了極大的破壞外，還對(duì)

3、地下水進(jìn)行了較 大地疏排。長此下去，采礦后的覆巖一旦出現(xiàn)冒落或是塌陷 時(shí)，無論是地下水的流量還是流向，都將發(fā)生一定程度的改 變，使地下水位突然急劇下降，從而導(dǎo)致水資源的嚴(yán)重匱乏, 及水土資源的大量流失。并且由于該礦區(qū)地下水的徑流條件 發(fā)生了變化，那么該礦區(qū)地下水的礦化度將呈現(xiàn)出上升趨 勢(shì)。3、地表沉陷對(duì)地表建筑造成的影響煤炭開采過程中將導(dǎo)致地表出現(xiàn)下沉、水平變形及傾斜 等問題，這對(duì)礦區(qū)地表存在的建筑物及農(nóng)田水利設(shè)施等，都 將造成一定的影響，輕則給人們的生產(chǎn)生活帶來不便，嚴(yán)重 時(shí)還將對(duì)人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全造成極大的威脅。因此，必 須采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，以便將危害控制在最低范圍內(nèi)。三、煤礦開采沉陷

4、防治和控制的技術(shù)方法通常，能夠從兩個(gè)方面來考慮煤礦開采沉陷防治和控制 技術(shù)方法：（1）控制煤礦開采沉陷，即是運(yùn)用科學(xué)合理的采 礦工藝和方法，來阻止地表的下沉，將地表下沉的范圍和速 度有效地控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)保護(hù)耕地、地表建筑物以及地表的 目標(biāo)；（2）恢復(fù)和整治煤礦開采沉陷，充分李穎建筑物抗采 動(dòng)變形技術(shù)和土地復(fù)墾技術(shù)，對(duì)由于煤礦開采沉陷而破壞的 土地進(jìn)行重新整治，再加以利用。現(xiàn)介紹以下幾種防治開采 沉陷的技術(shù)方法：1、全部充填開采在采出煤炭之后頂板還沒有冒落之前，就應(yīng)該選擇固體 材料來密實(shí)地充填采空區(qū)，盡量減少頂板巖層的下降高度， 進(jìn)而能夠有效地控制地表的變形和下沉，實(shí)現(xiàn)保護(hù)耕地和地 面建筑物的目

5、標(biāo)。其中，采用水沙填充的方法是所有的充填 采煤法之中阻止地表下沉的效果最好的技術(shù)方法，再者就是 殲石自溜充填和風(fēng)力充填。然而，全部充填法要求具有專門 的充填設(shè)施和設(shè)備，以及足夠的充填材料。2、條帶開采結(jié)合煤層內(nèi)部結(jié)構(gòu)與上覆巖層的組合特點(diǎn)，根據(jù)相應(yīng)的 采留比，在煤層內(nèi)部開采出一條巷道，但同時(shí)還要保留一條。 因?yàn)闂l帶開采的對(duì)象只是開采部分煤炭資源，需要保留一些 煤炭資源形成煤柱，對(duì)上覆巖層起到支撐作用。這就能有效 減輕上覆巖層的移動(dòng)，使地表的變形和移動(dòng)得到控制，就保 護(hù)了地上的耕地和建筑物。但是，此種開采方法需要挖掘多 條巷道且采出率不高，工作效率也非常低。3、協(xié)調(diào)開采在分層開采較厚的煤層時(shí)，要正

6、確計(jì)算出各個(gè)層面之間 的最適開采間距、開采順序以及相互位置，可以讓一個(gè)工作 面產(chǎn)生的地表變形恰好與另一個(gè)工作產(chǎn)生的地表變形相互 抵消一部分甚至全部抵消，這就可以有效地減少由于采動(dòng)導(dǎo) 致的地表變形，同樣起到保護(hù)地表耕地和建筑物的效果。然 而，該技術(shù)方法需要保持相應(yīng)的錯(cuò)距，實(shí)際生產(chǎn)的難度比較 大，在我國尚未推行。4、限厚開采根據(jù)煤礦開采區(qū)的水文地質(zhì)條件、地形地貌以及地面上 建筑物的抗變形能力，通過科學(xué)的計(jì)算和分析，確定開采煤 層的最佳厚度，并保證地表不會(huì)產(chǎn)生積水且不會(huì)破壞地表上 的農(nóng)田和建筑物。且在開采過程中，一定要遵循開采厚度， 對(duì)于范圍之外的煤層堅(jiān)決不開采，這就能有效地防治和控制 開采沉陷，保

7、護(hù)地表的農(nóng)田和建筑物。然而，這項(xiàng)技術(shù)方法 的采出率也非常低，僅僅適用于煤層較薄的煤礦開采中。5、全部充填式開采所謂全部充填式開采，指的是在煤炭開采出來之后，而 頂板又還沒有出現(xiàn)冒落之前，就及時(shí)選取合適的固體材料， 以密實(shí)充填的方式對(duì)采空區(qū)進(jìn)行充填處理。經(jīng)這樣的處理之 后，即使頂板巖層發(fā)生下沉，其下沉幅度也將得到有效控制, 這樣即達(dá)到了減少地表出現(xiàn)大幅度下沉及變形的目的，同時(shí) 也讓地表的建筑物與耕地等，得到了有效的保護(hù)。若從充填 效果進(jìn)行排序的話，效果最佳的當(dāng)屬水沙充填法，其次為風(fēng) 力充填與砰石自溜等充填方式。6、覆巖離層帶的充填根據(jù)巖移特性可知，當(dāng)采空區(qū)在其上方覆巖發(fā)生移動(dòng)時(shí) 就會(huì)形成三帶，只

8、要在煤炭開采出來后的一定時(shí)間范圍內(nèi)， 以鉆孔的方式向離層帶的空間內(nèi)，進(jìn)行高壓注漿處理，通過 這種充填方式來對(duì)離層空間進(jìn)行加固。與此同時(shí)，還可用連 續(xù)梁結(jié)構(gòu)替換砌體梁結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫B續(xù)梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能更 好，這樣離層帶的下沉空間便不會(huì)再次傳遞給地表，最終達(dá) 到降低地表下沉速度，有效保護(hù)地面建筑與耕地等的目的。 但是由于這項(xiàng)技術(shù)在操作上具有較大的難度，所以使用頻率 并不是太高。四、煤礦的開采沉陷區(qū)的處理措施1、平地和修建梯田復(fù)墾對(duì)于地表的沉陷區(qū)、積水去和潛水位相對(duì)較低的邊坡地 帶，就能運(yùn)用土地平整、修建梯田的相關(guān)方法進(jìn)行復(fù)墾利用。 其中，梯田的梯坎高度和水平寬度，就必須根據(jù)地面斜坡的 陡緩、作物類型、

9、土層厚薄、工程量的大小等多方面進(jìn)行綜 合分析考慮，再加以確定。而田間的坡向和坡度大小，要以 原有的坡度大小、復(fù)墾土地的用途、是否具備良好的灌溉條 件為原則進(jìn)行確定。2、從技術(shù)入手做好對(duì)策。淺層及無積水塌陷地，就應(yīng) 該削除高低整治復(fù)耕，塌陷不深或者積水較少都要平整土 地，修繕相關(guān)排灌系統(tǒng)，還要改善耕作的條件，種植樹木及 各種農(nóng)作物。3、改善采礦所用方法；日常中常用采礦法為 放頂、分層以及長臂等等，因此合理改善開采方法，例如合 適地區(qū)采用高壓注漿、協(xié)調(diào)開采以及部分填充等各種技術(shù)， 有效降低開采中存在的塌陷事故，主要就要選合理開采方 法。4、及時(shí)進(jìn)行福坑；當(dāng)不斷開采煤炭時(shí)，地表面會(huì)隨之 發(fā)生不停移動(dòng)

10、，時(shí)間一長就可能出現(xiàn)地表移動(dòng)現(xiàn)象，就要及 時(shí)復(fù)墾采空塌陷地方，及時(shí)填平地表裂縫或者塌陷之處，并 且要注意下降的地下水位會(huì)影響植物生長，造成較為嚴(yán)重生 態(tài)問題，因此就需要及時(shí)對(duì)生態(tài)用水進(jìn)行補(bǔ)充，及時(shí)填補(bǔ)存 在的問題。5、積水區(qū)綜合利用技術(shù)對(duì)于積水較深和積水面積較大的沉陷區(qū)，應(yīng)該運(yùn)用科學(xué) 的方法加以利用，可以建造水上公園、作為蓄水庫供農(nóng)田灌 溉、圍欄養(yǎng)魚、網(wǎng)箱養(yǎng)魚等。五、結(jié)束語綜上所述，煤礦的開采沉陷對(duì)人們的生活生產(chǎn)具有很大 的影響。所以，我們?cè)陂_采煤礦資源的同時(shí)，一方面要做好 合理的開采工作，另外外，還要對(duì)開采地區(qū)的地質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí) 的檢測(cè)，防止在開采過程中出現(xiàn)開采沉陷事故而帶來不可挽 救的損失。參考文獻(xiàn)：1 任興祎煤礦開采沉陷的防控方法j.山西能源與 節(jié)能，2011 (02)2 荊海波.淺談煤礦開采沉陷防治的控制技術(shù)j.中 國新技術(shù)新產(chǎn)品.2012 (08)3 郭廣禮，王悅漢，馬占國.煤礦開采沉陷有效控制的 新途徑j(luò).中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012 (02