开采沉陷总结

第一篇：开采沉陷总结

从采空区到地表覆岩坏范围逐渐增大，跨落袋，破坏强度逐渐减弱，裂隙带和弯曲下沉带；划分为三带五区:：垂坠下移区，垂直上移区，垂直与水平移动区，力区。

地板下移区和开采支撑压覆岩移动破坏形式：弯曲，跨落，片帮，滑移，滚动，底鼓。主断面：是指与开采边界方向垂直，并通过地表最大下沉值的垂直剖面。稳态移动盆地划分为三个区域：性区，压缩区和拉伸区

中下沉盆地的角度参数：边界角：开采达到或接近充分采动是，主断面上盆地边界点和采空区边界移动盆地点连续与采空区外侧水平线的夹角； 移动角移动盆地主断面上临界变形点和采：开采达到或接近充分采动时，空区边界点连线与采空区外侧水平线的夹角；近充分采动时，裂缝角采空区上方地表最外：开采达到或接侧位置裂缝和采空区边界点连线与采空区外侧水平线的夹角；沉角：在移动盆地的倾斜主断面上，最大下采空区的中点与地表下沉盆地中点的连线与矿层下山方向水平线的夹角。启动距：地下开采达到一定范围之后，岩层移动开始波及地表，开始移动时工作面的推进距离。通常降地表启动距通常约为平均采深的1/4-1/2.地标移动时间：沉量大于等于10mm从地表开始移动）到地表移动停（下止*连续6个月内地表下沉量小于等于影响地表移动变形的主要地址采矿30mm)d 持续时间。

因素：1.岩石力学性质对覆岩移动破坏的影响，陷分布的影响2岩石力学性质对开采沉3松散层对地表移动的影响4矿层倾角的影响5采深与采高的影响影响7开采范围的影响6开采方法和顶板管理的8开采速度的的影响9重复采动的影响。

移动变形规律位于覆岩的中上部时，:1.当覆岩中的关键层关键层的断裂失稳对地表移动变形的变化影响很大；动变形越小；2.通常开采速度越快，3.当开采速度小于地表的移2m/d-3m/d时，开采期间的短期的停滞对地表保护物影响不大；表动态变

4.采动地形与采深采高比H/m有关。

开采沉陷预计理论有法，理论模型方法，经验方法：影响函数方 半无限开采：沿着工作面推进方向x区间工作面推进方向的开采尺寸足够大，0到正无穷上被开采，而沿垂直使之达到充分采动。（1.2--1.4H）Wmax=mncosa

采高m下沉系数n煤层倾角a；采深H主要影响半径r主要影响角正切拐点偏移距tanB:r=H/tanB

d：开采煤层到边界拐点的水平距离I=w覆岩内部移动变形规律’，u=Bi，k=w”，：

1.从上至下影响范围逐渐增大，破坏强度逐渐减弱，主要影响半径以非线性变化2,拐点位置由下至上逐渐向采空区方向移动3曲率与水平变形值逐渐远离拐点位置。条带开采的设计原则

：1保留条带的宽高比不小于2个充填条采或不小于的强度和长期的稳定性5个跨落条采2保留条带要有足够3条带开采的宽度一般小于开采煤层埋深的1/4煤层数目不超过，4覆岩中存在控制性关键层时，3层，6煤层倾角较大时，采用倾斜条带开采，7开采深度较大时，置。采用变条带采，留宽度布观测站：就是在开采影响范围内的地表，一定要求设立一系列互相联系的观岩层内部或其他研究对象上，按测点。

观测站设计说明书内容站的目的和任务2设站地的地形第：1简历观测五以及地址采矿条件，3开采沉陷参数点的数目位置编号4观测线的长度位置和测点控制5测点控制点的构造以及理论方法6观测内容；所用仪器与矿区控制网的连接方法精度要求；联测的起始数据，定期观测的时间方法精度要求；有关地表采动影响的测定和编录方法观测成果的整理方法分析步骤。7经费估算 8观测站工作氛围：连接测量，全面测量和日常观测。3s技术指：全球定位系统 GPS，遥感RS和地理信息系统GIS。

地表移动观测站的设计原则测线应设在地标移动盆地的主断面：

1、观上；

2、设站地区在观测期间不受邻近采动的影响；大于地表移动盆地的范围；

3、观测线的长度要

4、测点的密度应与采深和设站的目的相适应；地范围以外，5、测站的控制点要设在移动盆埋设要牢固，在冻土地区，控制点底面应在冻土线0.5m以下。数值计算模拟方法：

有限元法、边界元法、离散元法。

有限元法分析的六部分：离散法；

2、选择位移模式；

1、结构的3、分析单元的力学特性；

4、计算等效节点力；建立整个结构的平衡方程；

5、集合所有单元的刚度方程，6、求解未知节点位移和计算单元应力。采动地表与岩层移动的研究方法：现场观测研究和室内模拟实验研究。模拟研究方法：优点：

1、在特定的条件下，题，简单易行。作了简化，2、可以研究在实际突出研究重点问观测中很难实施的工作，如陡峭山区的观测工作，岩体内部的观测工作。

3、根据不同的研究方案，进行反复试验，以确定最优的开采方法。缺点：1会导致错误的结论。、如果模拟的模型简化构造不当，2、模拟的岩体参数的选择与原岩状态中的岩体参数有一定的差别。不能取得很大，模拟试验的边界效应

3、由于模型一般很难确定。

相似材料模拟分析基本原理：模型的缩小或放大；

2、作适当的简

1、化；

3、相似系数的确定原理；

4、相似原理。单值条件和相似判据：

几何相似、物理相似、初始状态相似、边界条件相似。相似材料的三种类型

：模拟混凝土坝的相似材料、模拟岩石的相似材料、模拟地质构造的相似材料。骨料，砂子，黏土；胶结材料：熟石原材料：灰，水泥，树脂。“三下”建筑物下开采方法：建筑、铁路。水体下。：

1、充填开采方 法；

2、部分(条带)开采方法；

3、协调开采方法。开采技术和方法 ：包括开采方法、建筑物加固方法、岩层离层充填减沉方法。波兰建筑物下开采特点：

规模大、安全可靠性大、经济效益显著、有完整的采矿及其赔偿。非采矿引起的地表移动对建筑物的影响：自然因素：与湿度有关的地基土的物理性能变化、滑移、湿陷性黄土的湿陷作用。地壳运动、山体人为因素：地基或基础质量不好、建筑物的结构设计有缺陷、或建造工程质量低。建筑材料质量差

开采沉陷对房屋的损害类型：下沉对房屋的损害、倾斜对房屋的损害、地表移动对房屋的损害、地表水平移动对房屋的损害、剪切变形对房屋的损害、扭曲对房屋的损害。协调开采方法：减小开采边界影响的 叠加、多工作面协调开采、对称开采方法。控制开采方法：

限高开采方法、间歇开采方法。

建筑物加固防护措施：冲勾、设置变形缝、设置钢拉杆、设置变形缓设

置基础联系梁、设置钢筋混凝土锚固板、堵砌门窗洞。建筑物维修补强技术

：梁柱补强技术、基础调整与托换技术、墙体补强技术。铁路下开采的主要安全技术措施

：开采技术措施、开采过程中的维护措施。高陡边坡条件下可能引发滑坡时，开采过程中的维护措施：

1、在开采前必须进行护坡处理；

2、因水平拉伸、或纵向挤压引起轨道隆起悬空，压缩引起两条轨道距发生变化，或引起轨道线路一些构件的损坏时，必须随时进行调整；线路坡度变化过大时，3、路基下下陷引起必须进行路基护坡及垫高处理。

4、当两条轨道的高差超过轨高度高出40mm125mm，或曲线的外轨比内时，必须进行调整处理。

水体下安全开采的基本要求：止上覆水和泥沙溃入井下，保证在不

1、防过多增加排水费用的前提条件下，尽量不恶化劳动条件，故。

2、要在安全生产的同时，尽可不出现淹井等事能多地回收矿产资源。

3、有些情况下，水库等）以及河溪湖滨的水工建筑。还要有效地保护地面水体（人工 安全煤岩柱的类型：安全防卫煤岩柱、柱。安全防砂煤岩柱、安全防塌煤岩水体下开采技术措施：

1、试探开采：先远后近，简单后复杂；先厚厚薄，2、分区开采：同一井先深后浅，先田内隔离采区进行开采，建立若干单独井田同时开采；方案。

3、合理选择开采保护煤柱设计方法：垂直断面法、垂线法、值法。数字标高投影法、临界变形

第二篇：浅谈煤矿开采沉陷防治和控制的技术

浅谈煤矿开采沉陷防治和控制的技术

山脚树矿南井

黄如平

摘要：本文针对煤矿开采对矿区环境、地表破坏的影响，并以减轻危害程度为目标，根据各个矿区应合理的应用采矿方法和工艺，来防治和控制开采沉陷。关键字：开采沉陷

土地复垦

沉陷控制

煤炭的大规模开采对矿山及其周围环境造成了严重的破坏日益突出，开采沉陷造成的矿区环境灾害主要有土地塌陷或积水，农田减产或绝产、道路塌陷、房屋变形破坏等，这都是开采引起的岩层移动，是造成矿区塌陷灾害和区域变形的根源，有效控制和减轻地面塌陷程度是解决此问题的根本之路。随着煤炭形式的好转，各集团公司都加大了环境的防治和治理，对煤炭事业来说，功在当代，利在千秋。

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。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。

1.1.3覆岩离层带充填

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。

1.1.4限厚开采

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。

1.1.5协调开采

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

2.2.1煤矸石充填复垦和粉煤灰充填复垦

（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）。

2.2.2平地和修建梯田复垦

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。

2.2.3输排法复垦

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。

2.2.4深挖垫浅复垦

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。

2.2.5积水区综合利用技术

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。

2.2.6固体微生物复垦技术

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。

第三篇：采煤沉陷区调查报告

山西煤炭运销集团金山煤业

采煤沉陷区调查报告

金山煤业有限公司

2014年

采煤沉陷区调查报告

根据山西省改善农村人居环境工作领导小组文件晋农居发【2014】4号文件农民安居工程“一启动三加快”工作方案的通知，为深化采煤沉陷区治理，进一步做好采煤沉陷区内受灾群众的搬迁工作，我矿组织人员对矿区范围内的采煤沉陷区进行了踏勘、走访调查。现将调查情况汇报如下

第一章矿山基本情况

金山煤业位于乡宁县城北东方向，矿区到县城直线距离约22km，行政区划隶属乡宁县双鹤乡管辖，本矿中部有临吉高速公路东西向通过，矿区东、西两个方向各约10km左右，即有高速公路入口，交通较为方便。（详见交通位置图1-1）。根据山西省国土资源厅批准的山西煤炭运销集团金山煤业有限公司采矿权许可证，其地理坐标为：东经110°03′07″——110°04′57″，北纬36°00′38″-36°04′22″。批采煤层1-10号，批采深度 ：由1289.99-899.99标高，开采规模60万吨/年。金山煤业井田范围由23个拐点坐标连线圈定，井田面积为11.4091km2。

第二章矿山自然地理环境

矿区内主要山梁走向为北西、北东向，属侵蚀山地，中山地形。

地势总体北西及中部高，东西两侧低，最高点位于井田北部山梁，高程为1517.0m，最低点位于井田西南部沟谷，高程为1150.0m，相对高差约367.0m。

矿区属温暖带季风型大陆气候，四季分明，冬季严寒，夏季炎热，无霜期较短，昼夜温差大。

根据山西省气象资料：冬春两季降水少，夏末秋初降水较大，降水量集中在7、8、9三个月。最高气温37℃，最低气温-21.6℃，年平均气温9.2℃；多年年平均降水量572mm；年无霜期约180天。

第三章走访调查情况

金山煤业2号煤层大部采空，由于采煤方法落后，回收率低，采空区内煤柱留设较多，顶板不易塌陷，加上植被丰富的原因，目前尚未在地表发现裂隙、塌陷等地面变形，未发现采煤沉陷区。

由于2号煤采空后留下了大面积采空区，2号煤层采空形成的顶板冒落带，导水裂隙带，整体沉降带等三带，会不同程度的发育。年长日久，井下塌陷会逐步波及地面，部分地段可能会引起地面下沉和地裂隙现象。随着矿山的开采，矿山采空面积会逐步增大，引发采煤沉陷区的可能性会逐步增大，引起地表发生崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害的可能性也逐步增大。因此矿井在开采过程中，必须做到以下几点：

1、必须严格按照矿井规划红线范围内开采，涉及到当地居住村民、公共建筑实行“先安置后开采”的办法，或根据建立山体岩移观测站测定情况，采取搬迁安置，以免引起后患。

2、随着矿井的开采范围增大，在每个采区开采前必须超前做好上方的物体统计工作，制定独立的搬迁规划。

3、坚持长期、认真的地质灾害监测，随时注意矿山开采进度造成的地质环境变化，对可能引发的地质灾害进行监测并采取相应措施，尽量避免人为灾害发生。

4、其他未尽事宜，参照《山西煤炭运销集团金山煤业有限公司采煤沉陷区治理方案》严格执行。

第四篇：煤矿开采

§1.1煤田开发的概念

一、煤田和矿区

1、煤田：由含炭物质沉积形成的大面积含煤地带称～（自然形成）。

2、矿区：开发煤田形成的社会组合称矿区（社会的）。

二、煤层的分类

1）、按厚度分为：

（1）、薄煤层，厚度为 可采厚度～1.3 m；

（2）、中厚煤层，厚度为 1.3～3.5m；

（3）、厚煤层，厚度为3.5～10m；

2）、按倾角分为：

（1）、近水平煤层，倾角为 00～80；

（2）、缓斜煤层，倾角为80～250；

（3）、倾斜煤层，倾角为 250～450；

（4）急倾斜煤层，倾角为450<

二、井田

1、井田：划分给一个矿井开采的那一部分煤田称为井田。

2、煤田划分为井田的原则：

要充分利用自然条件作为井田边界。

要处理好与相邻井田的关系

要有与矿区开发强度相适应的矿井数目和井田范围

安全境界效果好

为矿井发展留有余地

直线原则

按应用范围分：

（1）开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服务的巷道，如井筒、水平打巷、井底车场。

（2）准备巷道：为一个采区或几个区段服务的运输、通风等巷道；

（3）回采巷道：直接为采煤工作面服务的巷道。

1生产系统：运煤系统2通风系统3运料排矸系统4排水系统5动力供应系统

矿井可采储量与工业储量、生产能力和服务年限的关系，可用下式表示：

Zk=(Zc-P)C

Zk=A·T·K

式中Zk——可采储量，万t；

Zc——工业储量，万t；

C ——采区设计回采率，薄煤层为0.85，中厚煤层为0.80，厚煤层为0.75；地方小煤矿不小于0.7

采煤面采出率;薄0.97中厚0.95厚0.9

3三、矿井生产能力与井型

1、矿井生产能力：指矿井的设计的年生产能力，亦称井型。

1）、小型井：9、15、21、30（万t/a）；

2）、中型井：45、60、90（万t/a）；

3）、大型井：120、150、180、240（万t/a）；

4）、特大型井：300、400、500、600（万t/a）。

五、井田内的再划分

阶段：在井田范围内，沿煤层倾斜方向将煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分设有独立的生产系统，称每个长条部分为阶段；

水平：在煤矿生产中，将设有井底车场和主要运输大巷的水平称为开采水平

2）、阶段内的划分：

（1）划分为采区

采区：在阶段内，沿走向将阶段划分成若干个具有独立的生产系统的块段，叫采区，当煤层倾角比较小时，沿走向划分成若干个倾斜条带，每一个单元布置1~2个采煤工作面，称为分带；

分段：当井田的走向长度比较短时，并且沿走向没有沿倾斜方向的断层，划分成可以进行开采的单元，每一个单元称为一个

分段；（图1-13）

划分为区段：在采区范围内，沿倾斜方向将采区划分为若干个只适合一个采煤工作面开采的长条部分，每一个长条部分为区段；

第五篇：煤矿开采学

第一章

井田

矿井生产能力和服务年限 p6图1-3

立井，上山，下山，暗立井定义

井田内在划分：采区，盘区，带区定义

生产系统：运煤，通风，运料排矸，排水系统 图1-9

第三篇

P275 井田划分原则、方法

P277 矿井储量、生产能力和服务年限三者关系

P282 确定井田开拓方式的原则 图16-5

P285 我国煤矿井田开拓的发展方向 三大点图17-1 P296 每一个开拓形式优缺点及适用条件

什么是多井筒分区域开拓方式

P303合理确定水平垂高下山开采定义，适用条件 P307 辅助水平概念及应用

P312 开采水平大巷布置方式岩石大巷与煤层大巷优缺点 P317 井筒位置沿井田走向的位置，沿煤层倾向的位置如何合理确定井筒位置

风井布置形式

P323 井底车场形式，主井与副井附近有哪些硐室图19-1 P340 矿井开拓延深原则与方案

第二编

P181正确合理的准备方式应遵循的原则P183 图11-2

P215 采区参数：采区走向长度的定义及制约因素

P221 采区上中下部车场概念

第一篇

P17 采煤方法概念，分类

P24 第三章 什么是炮采，普采，综采定义及各自优缺点主要综采设备

P71 采煤工作面作业规程的内容和编制步骤 图3-57

P68 什么是开机率，如何提高采煤机开机率

采煤工作面长度如何合理确定？

P76 图4-1 单一走向

P90 图5-1 厚煤层分层开采

P107 图6-1 倾斜长壁开采

P116 放顶煤采煤法定义，优缺点

煤炭损失主要方面

如何提高采出率

P132 急斜煤层采煤法形式

题型：名词解释，简答题，分析题，画图题