关于煤矿开采对地面影响范围确定的几点认识.pdf

关于煤矿开采对地面影响范围确定的几点认识 第六图书馆 如何正确、合理地圈定煤矿开采地面影响范围至关重要,通过对“贵州省织金县珠藏镇金利煤矿、青山煤矿、华明煤矿地 质灾害调查技术报告”中煤矿开采地面影响范围圈定实例为基础,谈几点认识,以供同类工作中参考。如何正确、合理地圈 定煤矿开采地面影响范围至关重要,通过对“贵州省织金县珠藏镇金利煤矿、青山煤矿、华明煤矿地质灾害调查技术报告 ”中煤矿开采地面影响范围圈定实例为基础,谈几点认识,以供同类工作中参考。地质灾害 影响范围圈定 认识西部探 矿工程鲍大忠 游桂芝贵州省有色地质二总队,贵州六盘水5530042007第六图书馆 第六图书馆 7 8 西部探矿工程 2 0 0 7年第 9 期 关于煤矿开采对地面影响范 围确定 的几点认识 鲍大忠， 游桂芝 贵州省有色地质二总队， 贵州 六盘水 5 5 3 0 0 4 摘要 如何正确、 合理地图定煤矿开采地面影响范围至关重要， 通过对“ 贵州省织金县珠藏镇金利煤 矿、 青山煤矿、 华明煤矿地质灾害调查技术报告” 中煤矿开采地面影响范围圈定实例为基础， 谈几点认 识， 以供同类工作中参考。 关键词 地质灾害； 影响范围圈定 ； 认识 中图分类号 TD 1 6 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 4 --5 7 1 6 2 0 0 7 0 9 --0 0 7 8 --0 3 1 概 况 2 0 0 5年 9 月我队对织金县珠藏镇龙 山村马路边寨 组、 小寨组村民房屋开裂、 水源干枯、 部分良田塌方崩裂 原因进行 了地质灾害技术调查。调查结果表明 房屋开 裂、 水源干枯、 部分良田塌方崩裂与织金县珠藏镇金利 煤矿、 青山煤矿 、 华明煤矿的采煤活动有关。 调查 区位于贵州省织金县珠藏镇北东约 2 k in 处 ， 属高原剥蚀型山地地貌及谷地地貌， 地势北西高， 南东 低 ， 最高海拔 1 7 9 4 m， 最低海拔 1 5 2 5 m， 相对 高差 2 6 9 m 左右。 区内出露地层为上二迭统龙潭组 P z 1 、 长兴组 P 。 c 及第四系 Q 。本次调查的各煤矿含煤地层属上 二迭统龙潭组 P 2 1 煤系地层。其中可采煤层 2 层， 编 号为 1 6 、 2 3 ， 平均煤厚分别为 2 ． 0 0 m、 1 ． 7 0 m， 煤层间 距约为 5 5 m。各煤层顶板岩性主要为中厚层砂岩 ， 底板 岩性主要为薄～ 中厚层泥岩。 地层为单 斜地层 ， 岩层产 状较 为稳 定， 地 层倾 向 2 0 0 。 ～3 0 O 。 ， 倾角 6 。 ～1 0 。 ， 平均 8 。 左右。矿 区位于褶皱 轴向为 NE S w 向的珠藏向斜南东翼。 2 现状地质灾害 经地面调查现状地质灾害有地裂缝 3组 、 滑坡 l 处、 不稳定斜坡 1 处 ， 现分述如下 D I 1 地裂缝 位于小寨村寨的南 面边缘 ， 地裂缝 总 体走向 1 1 0 。 方向， 延伸长度约 1 2 6 m， 不连续 ， 西端止于 F 3 2断层边 ， 西端点地表标高约 1 6 4 4 m， 东端点地表标 高为 1 6 4 8 m， 地裂缝走向方向与煤层走向方向近似一 致 ， 地裂缝宽度 5 ～1 l O mm， 地裂缝北东侧高 ， 南西侧 低 ， 上下最大错距约 5 0 mm。 D I 2地裂缝 端点起于 1 滑坡体的上边缘 ， 端点地 表标高为 1 6 8 5 m， 地裂缝向 3 6 。 方向延伸， 地表标高为 1 6 9 0 m， 裂缝宽 2 ～2 5 mm， 裂缝总长约 3 6 0 m， 不连续 ， 裂缝南东面低 ， 北西 面高， 上下错距最大约有2 0 0 mm左 右 ， 最大可见深度为 4 m。 DI 3地裂缝 位 于羊场坡 的南西 侧， 端 点标高 为 1 7 6 3 m处， 北东端标高为 1 7 7 5 m处， 地裂缝走向方向 5 7 。 左右， 地裂缝长约 7 0 0 m左右， 宽度约 1 0 0 2 5 0 mm， 地裂缝北西侧高， 南东侧低， 上下错距约 2 5 0 m m， 裂缝 内浮土充填， 据了解， 裂缝开裂后最大可见深度为 3 m。 通过调查， 以上 3组地裂缝发生于 2 0 0 4年下半年 至今 ， 成单组出现 ， 裂缝边缘有 小裂缝呈不规则网状连 接或延伸， 变形方式表现为拉裂 ， 成 因属地下开采引发 地表变形， 现且有加大延伸趋势， 属于小型规模地裂缝 。 滑坡 Hp 1 滑坡 的后缘位 于马路边 寨组的东 侧 7 5 m处， 呈锥形， 滑坡的长轴方向为 1 5 0 。 ， 最长长度约 为 1 6 0 m， 最大宽度约为 7 3 m， 面积约为8 5 0 0 m 。 ； 滑坡体 后缘壁下滑 2 1 0 m， 该滑坡发生于 2 0 0 4年 8月， 滑坡 5 结论 综上所述， 钙基润滑脂虽然具有粘度大、 附着力强 等优点 ， 但在重负荷下存在着油膜强度不足和稠度偏低 的缺点， 不适应球磨机大齿圈的润滑。Mo S z 沥青润滑 脂虽然能解决钙基润滑脂的不足之处， 但它的冷脆性和 高粘性又给球磨机带来了振动大、 噪音高、 添加清理工 作量大等新的问题 ， 对球磨机大齿圈的正常运转增加 了 新的难度。减速机润滑脂 的油膜强度大、 表面胀力大 、 吸附能力强和半 流动性 弥补 了钙基润滑脂和 Mo S 2 沥 青润滑脂的缺陷， 解决了球磨机大齿圈的振动和润滑不 良等问题。因此， 减速机润滑脂是目前球磨机大齿圈较 为理想的润滑材料 。 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 2 0 0 7 年第 9 期 西部探矿工程 7 9 体浅层地层岩性为第四系松散体及龙潭组煤系地层， 地 层产状 2 1 7 。 1 1 。 ， 地形坡度 2 5 。 ～4 5 。 。岩土体结构较 松散， 滑坡体主滑方向 1 3 6 。 。由于该滑坡体原地形较 缓， 大部分为农 田耕地 ， 根据实地调查 ， 诱发该滑坡 的主 要原因为采空区塌陷。该滑坡发生造成部分农 田被毁 。 潜在不稳定斜坡 位于金利煤矿矿山主井 口的北东 面坡麓 ， 坡顶标高 1 6 9 5 m， 坡底标高 1 6 4 0 m。不稳定斜 坡最长约 5 4 0 m， 最宽约 1 7 m， 平均坡高 5 5 m， 坡面形态 呈凸形， 地形坡向为 1 8 0 。 ～2 0 0 。 ， 坡角 2 0 。 ～4 5 。 ， 地层倾 向为 2 0 0 。 ～3 0 0 。 ， 地层倾角为 6 。 ～1 0 。 ， 地形坡 向与地层 倾向基本相同， 地形坡度角大于地层倾 角， 地层岩性为 砂岩 、 页岩等， 含水性弱 ， 不透水 ； 不稳定斜坡 内有 F 3 2 经过 ， 坡脚有两处泉点 出露 ， 因煤矿抽排水 ， 已近干枯 。 现不稳定斜坡 目前稳定程度为较差 ， 今后在强降雨的诱 发下或底部开挖采空可能失稳， 其变化趋势为不稳定。 不稳定斜坡上分布有小村寨。 3 煤矿开采情况 现金利煤矿主采 2 3 煤层， 采空区相对地表高差在 5 0 2 0 5 m之间； 青山煤矿主采 1 6 煤层， 采空区相对地 表高差在8 0 1 4 0 m； 华明煤矿主采 2 3 煤层， 采空区相 对地表高差在 1 2 0 ～1 6 0 m之间， 远小于安全采深范围。 均采用走向长壁后退式采煤， 自由垮落管理顶板。 4 影响范围的圈定 根据 建筑物、 水体、 铁路及主要井巷煤柱留设与压 煤开采规程 以下简称“ 规程” 附表 4 2 分层岩性评 价系数 的有关参数， 该区属软弱覆岩类型 第三类 。 采空区地表影响边界角的确定 通过覆岩类型的选 择 ， 根据“ 规程” 附表 5 3 按覆岩性质区分 的地表移动 一 般参数综合表 a 5 0 。 中的覆岩要素第三类来选取 量角参数； 又根据“ 规程” 第 2 4条的规定， 在评估剖面 上 ， 将建筑物上坡方 向的地面量角参数减小 5 。 ～1 0 。 ， 取 5 。 ， 下坡方向的量角参数减小 2 。 ～3 。 ， 取 3 。 。取边界影 响角如下 松散层边界角 取 4 5 。 ； 走 向边界角 取 5 0 。 ； 上 山边界角 取 5 0 。 ； 下山边界角 取 4 6 。 。 围护带宽 度 的确定 本 报 告确 定 围护 带 宽度 为 2 0 m 。 不稳定斜坡部分位于金利煤矿采空区影响范围内， 因此将整个不稳定斜坡圈为煤矿开采影响范围。 根据上述选定参数从采空 区的走向、 上、 下边界推 至地表并结合采空区的临界深度综 合圈定影响范围确 定为煤矿开采对地表的影响范围， 即确定为房屋 变形 、 开裂的依据 。 5 对影响范围圈定的认识 本次地质灾害技术调查 ， 主要是针对未建立采空区 对地表移动变形观测的煤矿， 开采对地表影响范围确定 有如下几点认识。 5 ． 1 对影响的范围角量参数的定义的认识 根据“ 规程” 关于角量参数的定义， 在充分采动或接 近充分采动条件下， 利用地表移动盆地的主断面上实测 下沉曲线 可适 当修匀 ， 以下沉值为 ] 0 mm的点作为 边界点， 边界点至采空区边界的连线与水平线在煤柱一 侧的夹角称为边界角。因此说 ， 依垂直剖面法 ， 无论按 移动角或边界角所确定的范围， 均不能称之为采空区在 地面的影响范围， 从采空区边界按角量参数推至地表圈 定的界线不是地面变形的界线 ， 只能说在此范围内的地 表移动和地面变形较大， 在此范围外的地表移动和地面 变形较小。对于山区民房 ， 房屋结构不一 ， 基础差 ， 即使 地面变形较小 ， 同样可能造成房屋开裂。因此， 在利用 边界角判别采空区对地表建筑的影响范围时， 还要结合 地表建筑结构性能综合分析后判断。 5 ． 2 对角量参数增减问题的认识 对于山区煤矿， 应根据“ 规程” 第 9 页第 2 4 条的规 定， 在评估剖面上， 将建筑物上坡方向的地面量角参数 减小 5 0 ～1 0 。 ， 下坡方向的量角参数减小 2 0 ～3 。 。因此 ， 在确定边界角影响范围时， 一定要参照该取值范围减小 角量参数， 合理圈定影响范围。 5 ． 3 采空区可能引起滑坡或崩塌地带是否应圈为地面 影响范围的认识 实例中， 有一处不稳定斜坡划人了煤矿采空区地面影 响范围之内。依据是根据“ 规程” 第 2 4 条的规定“ 位于可能 发生采动滑坡和古滑坡地基上的或可能受采动引起陡崖 崩塌危害的建 构 筑物， 应首先考虑采取搬迁措施， 否则应 将可能发生采动滑坡的坡体划人受护范围， 或者采取防治 采动滑坡的技术措施” 。因此采空区在可能引起滑坡或崩 塌的地带， 尚应增加崩塌和滑坡的影响范围。因滑坡的蠕 动阶段， 也会导致地面变形和房屋开裂， 故此应将滑坡蠕 动期的范围也划人采空区对地面的影响范围。 5 ． 4 围护带宽度确定的认识 根据“ 三下采煤规程” 第 1 4条的说明， 建 构 筑物 的保护等级 ， 系针对建 构 筑物的重要性 、 用途 以及受 开采影响引起 的不同后果来确定的。因此 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ级 保护的围护带宽度 5 m、 1 0 m、 1 5 m并未保证受护范围外 的地面不变形、 房屋不开裂 ， 只能说受护范围外的地 面 变形较小 ， 所受影响不至形成严重后果 ， 易于修 复。故 此， 在圈定煤矿开采影响范围时， 根据实际调整围护带 宽度。本例中， 由于山区村寨房屋结构差 ， 因此按 王级 保护的围护带宽度 2 0 m考虑采空区的影响范围。 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 8 0 西部探矿工程 2 0 0 7年第 9 期 基于模式评判 的地震勘探监理评价方法研究 刘 松， 董守华， 张 华 中国矿业大学资源学院硕 O 4 ， 江苏 徐州 2 2 1 0 0 8 摘要 通过监理评价指标体 系的构建， 利用层次分析法及 多目标模糊综合评价数学模型将地震野外 施工的监理评价过程的众多定性 因素定量化， 在此基础上提 出了一种 定性分析与定量分析相结合的 监理评价方法， 使监理评价活动更加科学、 公正。 关键词 层 次分析法； 模糊综合评价； 地震资料采集 中图分类号 P 6 3 1 ． 4 文献标识码 B文章编号 1 O O 4 5 7 1 6 2 O O 7 O 9 一O O 8 O O 4 1 概述 工程监理制度引入我国多年来， 地震野外三维勘探 施工监理工作已取得初步成效。在 国际能源 紧缺的大 环境下 ， 中国是世界第二大能源和石油消费 国， 第三大 能源生产国。目前我国煤炭和石油天然气勘探行业正 在如火如荼的进行 中。进行地震三维勘探是每个矿方 在建设矿井准备阶段的一项重要任务 ， 然而由于矿井技 术人员知识的局限性， 确保目前三维地震勘探野外所采 集的资料的真实、 可靠， 同时为后期的资料验收评审工 作做好准备， 业主 矿方 一般都需要一个在施工现场的 监理来确保工程的质量 。 2 监理工作质量评价指标体系的构建 本文根据我国物探工程监理 的特点 ， 提出指标体系 的设立原则 ， 从专家评审、 监理工作态度、 监理质量以及 监理效果四个角度分别建立了监理工作质量 的综合评 价指标体系， 提出了地震监理工作质量评价模型， 并列 举了评价模型的应用实例 。 物探工程的特点是其专业性 、 技术性特强 ； 是石油 勘探开发的基础工程和前期工程之一， 它的有效性不能 马上验证， 而是有待于后期的钻井、 建矿等活动来揭示。 物探工程质量具有复杂性 与隐蔽性 。复杂性是说质量 与地震地质条件、 采集技术方法、 施工水平、 装备条件有 关 ， 这里既有人为因素又有客观原 因； 隐蔽性是说其当 时不易评价 ， 后期才能发现 ， 同时 由于计算机处理技术 的发展 ， 通过计算机 的处理可 以补救野外的采集缺欠 ， 甚至可以造假。因此， 为了确保其勘探效果， 应由专业 人员对其进行严格有效的质量监控。物探监理就是对 物探工程的监督管理， 正如 物探监督暂行管理办法 所 规定， 物探监督工作包括资料采集、 处理和解释三个方 面。物探监督按合同规定 ， 可以进行作业全过程或部分 过程监督 。 从专家评审、 监理工作态度、 监理质量以及监理效 果四个角度分别建立了监理工作质量的综合评价指标 体系， 见图 1 。 5 ． 5 井巷开拓对地面变形的影响范围认识 在技术调查报告 中， 采用井巷开拓 小型 采空 区临 界埋置深度计算结果确定对地表的影响范围值得思考。 临界埋置深度只能保证不至产生地面塌 陷， 尚不能 确定是否可保证地面不产生变形。因此井巷开拓对地面 的影响范围应以临界开采深度 Ho 计算成果确定的影响 范围可能偏小， 而以朗肯土压力理论为依据， 仅适合垂直 井巷轴线方向的地面为水平情况之条件， 在山区应根据 实际情况按库仑土压力理论建立相应的计算公式。 5 ． 6 采煤生产抽水引发地面塌陷范围的认识 本地区在以往许多地质灾害调查报告 中， 往往忽略 一 个重要的问题就是采煤生产抽水引发地面塌陷的范围 未考虑到煤矿开采对地面的影 响范围内。实际上， 在煤 矿开采过程中， 将不可避免地疏排地下水， 从而引起地下 水位下降 ， 破坏地下水的均衡， 引起地表及房屋开裂 、 水 源干枯、 地面塌陷等地质灾害。因此， 采煤生产抽水引发 地面塌陷的范围应划人到采煤生产的所影响范围之 内， 该范围可能独立于空区及井巷开拓的影响范围以外。 6 结束语 煤矿开采对地表影响范围的正确合理圈定对平息 纠纷 、 安定人心、 促进煤炭企业 的正常生产等均具有重 大意义。 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆