簡析開采影響與開采損害
摘要:本文從理論和實踐兩方麵03manbetx 地下開采造成的開采影響與損害,並對其影響進行分類,提出了控製或減少開采損害的措施。
關鍵詞:地下開采 開采損害措施
地下開采使岩層內部的原始應力平衡狀態受到破壞,造成岩層和地表移動及應力重新分布,從而形成采空區和地表塌陷。隨著各礦區開采範圍不斷延伸擴大,地表塌陷麵積也日益增加。根據多年現場勘測實踐,井下采煤和地表塌陷在體積和麵積上有以下關係:塌陷體積約是采出體積的70%左右,塌陷區波及麵積為開采麵積的1.2~1.3倍。它給人們的生產和生活帶來了極大的危害,開采損害糾紛時有發生。如何控製和減少損害,本人從理論和實踐兩個方麵作簡要03manbetx 。
1 地下開采對其圍岩和地表影響
有大麵積的地下開采就有岩層和地表開采影響。地下開采時,在開采空間周圍岩層中產生的開采影響,一般可用包括“頂三帶”、“底三帶”及“側三帶”在內的“三帶”型開采影響來描述;而在地表產生的影響,則可用地表下沉盆地來描述。岩層和地表中的影響統稱開采影響或開采沉陷。發生在所在煤層上麵岩層內的開采影響叫“頂三帶”,即冒落帶、導水裂縫帶和彎曲沉降帶。在采用長壁陷落式采煤時,隻要采深大於50~100m,岩性屬中硬,一般都能夠形成“頂三帶”的影響。因此,“頂三帶’是上覆岩層中采動影響最普遍的一種形式。當岩性中硬時,冒落帶和導水裂縫帶最大高度為采厚的12~16倍。
發生在所采煤層下麵岩層內的開采影響叫“底三帶”,即鼓脹帶、微裂隙帶和應力變化帶。在采用長壁陷落采煤方法及岩性中硬情況下,鼓脹帶深度為8~15m,微裂隙帶深度為20~30m,應力變化帶深度為60~80m。發生在采空區邊界內外側的開采影響叫“側三帶”,即采空區外側煤層內的煤幫片落帶、塑性變形帶和彈性變形帶,一般分別為12m、10~30m和30~100m不等;采空區邊界內側采空區的冒矸堆積帶、冒矸壓密帶和再生頂板帶,前二者的範圍分別為數米、10餘米或40~50m。
開采影響在地表產生的下沉盆地,按其形成發展過程及最終形態可劃分為中央區(以下沉為主)、邊緣區(以下沉一平移為主)及過渡區(以微平移一微下沉為主)。
在特殊的地質及開采條件下,上覆岩層中還可能產生有別於“三帶”型的抽冒型和切冒型開采影響,而地表則可能產生台階狀裂縫、陷坑、滑坡或崩塌等開采影響。
2 開采影響分類
開采影響可分為有損與無損兩種類型。遁過理論03manbetx
及生產實踐表明,開采影響並非一定會造成損害。眾多的建築物下,鐵路下及水體下采煤成功的實例充分證實了這一結論。
從岩層中的開采影響來看,煤層上覆岩層中的冒落帶、導水裂縫帶、抽冒、切冒屬於有損影響,彎曲下沉帶一般屬於無損影響。煤層下伏岩層中的鼓脹帶屬於有損影響,微裂隙帶和應力變化帶一般屬於無損影響。
從地表的開采影響來看,下沉盆地中央區一般屬無損影響,邊緣裂縫及傾斜區、陷坑、滑坡、崩塌屬有損影響,過渡區為無損影響。
為此,開采損害的產生既與開采影響的特征有關,又與受采動對象本身的特征及地質條件有關。例如地表大範圍的平緩下沉,在地下潛水位低的地區,對建築物、鐵路不會造成損害,但在地下潛水位高的地區則會造成損害,對柔性結構及高強度結構建築物不易造成損害等等。
3 預防開采損害的措施
為了控製開采有損影響,首先應區別不同的受開采影響的對象。按照其不同的抗變形能力及使用要求,一般可分為建(構)築物、鐵路、水體、土地及其林木植被作物等類別。不同類別的對象,能夠承受的開采影響指標及允許的量級是不同的。&n9 7 312 4 8 : 來源:湖北安全生產信息網
bsp;對子建(構)築物,凡地基變形值小於建築物允許變形值,其開采影響不會造成損害;反之產生損害。對於水體,凡水體下隔水層未受到導水裂縫帶波及時,其開采影響不產生損害;反之造成水體疏降。對於鐵路,凡開采影響值小於鐵路允許下沉值或允許維修值,其開采影響不造成損害;反之造成損害。對於土地、林木植被作物,凡冒落帶、導水裂縫帶未到達地表,不出現抽冒、切冒、塌坑、台階裂縫等非連續破壞及地下水位下降時,其開采影響不造成損害;反之造成損害。
通過收集國內外的采礦工作研究經驗及實踐,得出建築物、鐵路和水體下采煤時,控製開采有損影響的 技術 措施有:大麵積聯合工作麵開采、條帶開采、分層或分階段間歇開采、采空區冒矸空隙充填及離層裂縫充填帶,承壓含水層上麵采煤時采取帶壓開采的綜合配套技術等。按規範留足各種保護煤(礦)柱,嚴禁超層越界開采。
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