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采空区冒落带高度影响因素及分布规律分析

采空区冒落带高度影响因素及分布规律分析
采空区冒落带高度影响因素及分布规律分析

采空区密闭检查分析措施

采空区情况检查分析措施 为加强我矿煤炭生产采空区探测及管理,防止采空区各类事故的发生,保障职工生命安全,根据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》、《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发〔2010〕23号)特制定本措施。 矿井采空区,包括各类采矿活动在井田范围内形成的采空区域、采空巷道及周边煤矿老空等。 矿井主要负责人是本单位采空区管理工作的第一责任人;总工程师(技术负责人)是采空区探测及技术管理的主要责任人;其他负责人对本职范围内的相应工作负责。 矿井必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,优先在地面进行采空区探查与治理,注重井下探测与治理工程,通过井上下物探、化探与钻探等立体综合探查,根治采空区安全隐患,确保安全生产。 我矿应对井田内及周边的生产矿井和废弃老窑情况进行详 细的调查,建立矿井资料交换制度,及时填写采空区、老窑调查情况台帐及相关图纸。 矿地测部门要积极与地方主管部门协调沟通,建立与相邻矿井资料交换制度,定期交换与矿界相关的采掘生产进度信息。 对于能够准确判定空间形态、积水范围、积水量等资料清楚的采空区,在该区域掘进时,必须按照“有疑必探”的原则进行作业;对于无法准确判定的,在该区域掘进时,必须按照“有掘

必探”的原则进行钻探验证。 根据采空区地面探测结果,对存在采空区大面积积水、积气和自燃的,必须制定井上下采空区综合治理方案。同时应明确井上下积水、积气和自燃治理的重点工程,按计划分阶段组织检查。 矿井严格执行正常巡查制度,应当有专业人员分工观测井上积水情况、洪水情况、井下涌水量等有关水文变化情况,以及矿区附近地面有无裂缝、老窑陷落和岩溶塌陷等现象,及时向矿调度室及有关负责人报告。 建立井上下观测系统,做好老空水害隐患排查、水情水害监测及预测预报工作,每周进行水害分析,每月进行一次隐患排查。存在老空水害时要进行水害分析评估,制定水害防治方案、设计及安全措施。 矿井要严格组织实施采空区探测方案,在未探明采空区的情况下不得强行组织生产。 工作面掘进、回采时既要预防、探测同层采空区的老空水及有害气体,又要预防临近煤层采空区的老空水及有害气体。 对存在采空区积水情况不明的,必须坚持“有掘必探”,采用物探和钻探相结合的方法查明采空区空间特征及积水情况。在工作面回采前,必须坚持“先治后采”,待工作面附近采空区水害、有害气体等隐患排除后方可进行回采。 探放水必须有专项设计、使用专用探放水钻机,由专职队伍施工,并采取防止瓦斯和其他有害气体危害等安全措施。

标准52采空区瓦斯抽采计术标准

采空区瓦斯抽采计术标准 1 范围 本标准规定了煤矿采空区瓦斯抽采方法、技术标准等要求。 本标准适用于晋煤集团所属矿井 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 AQ 1027-2006 煤矿瓦斯抽放规范 GB 50471-2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范 MT 1035-2007 采空区瓦斯抽放监控技术规范 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程(2000版)3 术语及定义 采空区 指矿井回采工作面回采后冒落或封闭的区域。正在回采工作面的冒落区域称半封闭式采空区或现采空区,已经封闭的回采工作面的区域称老采空区。 4 采空区抽采瓦斯方法 4.1 埋管法 沿回采的采煤工作面回风巷敷设抽采管路由上偶角进入采空区进行瓦斯抽采的一种工艺方法,见图一。具体可参照一下要求实施: A 抽采管路上每间隔20m-50m设置一个立管; B 立管高度根据采高和冒落情况确定,立管上方设置顶端封闭、四周钻孔的筛孔管,筛孔个数根据抽采瓦斯情况确定,同时需对立管采取保护措施; C 在立管进入采空区20m-30m后打开,接替上一立管依次投入抽采。 4.2 插管法 利用抽采管路系统,对回采的采煤工作面封闭采空区部分和已采的采煤工作面全封闭采空区进行抽采的一种工艺方法。抽采管路可沿回风巷、专用排瓦斯巷敷设,见图2、图3.全封闭采空区闭墙还应符合以下要求: A 闭墙要严密不漏风; B 插管开孔高度应在闭墙高度的三分之二以上; C 插管应穿透闭墙超过0.5-1m; D 插管管材应采用阻燃、抗静电、不导电材质; E 墙外的管路应加观测孔、阀门。 4.3 顶板走向(倾向)钻孔法

地下采空区危险性及其分析(精)

文章编号:1003—5923(200504—0127—03 地下采空区危险性及其分析 郑怀昌1’2,李明1。2 (1山东理工大学资环学院,山东淄博255049;2北京科技大学,北京100083 摘要:提出了采空区危险性分析的工砟程序,危害分类,以能量意外转移论定量探讨大规模采空区可能的风险严重程度.分别探讨了各种危害最大可能释放的能量的确定;进而探讨了采空区危险性综合分析。 关键词:采空区;固有危险;辩识;能量 中图分类号:TD3253文献标识码:A 矿产资源地下开采留下了大量的采空区,特别是一些国有矿山周边的不明采空区,是影响矿山安全生产最主要的危害源之一“1;非法、无规划开采形成的采空区,由于其采矿空间的不确定性、信息的不完备性等特点加大了采空区处理与控制难度,对主采矿山构成了巨大威胁。如广西大厂矿区在不到5km2的范围内,已有450万m3末充填采空区;甘肃白银厂坝铅锌矿矿区存在大量难以确定的民采空区”1,然而,由于采空区危害的表现形式复杂多变,同时许多危害发生的机理研究还不够深入,采空区危害研究缺乏系统性等,对采空区这种重大危险源的评价无町靠的依据,不利于该类隐患的防灾.减灾研究;本文试图从能量意外转移(释放理论,探讨采空区危险性的分析方法。 1地下采空区危险性分析工作程序 地下采空区危险性分析的难点在于许多因素的不确定性和隐蔽性,首先是确定矿III是否存在采空区危害问题;从技术角度看,矿山对自己的生产形成的采空区的分布和初始形态应是清楚的,而对其以后的发展变化情况往往由于通道堵塞等原因难以准确把握;尤其是对于后三种采空区(溶洞的分布情况与形态的信息很少。因此,开

采空区稳定性分析与评价

采空区稳定性分析与评价 【摘要】如今,随着我国的经济及许多方面都在不断的发展,我们在开采不同矿产资源的过程中遇到的问题也随之暴露出来,比如说北方的冬天要大量的消耗煤炭资源,但是随着 我们对煤炭的大量开采,地下就会形成采空区,我们对资源的开发又不能只局限在地表,那 么在矿区地表建筑物的稳定性就会受到影响。 【关键词】采空区的稳定;分析;稳定性评价; 一、前言 目前我国对不同资源的开发在逐渐的增加,尤其是我们日常所必须的煤炭、铁矿等这类 资源,长期发展下去,我们所面临的采空区面积会不断增加,所以在进行地表建筑物的建造 时就有必要避开这些区域,如果在采空上方建造一些高层建筑物的话就极有可能存在很大的 安全隐患。因此我们就有必要采取措施对采空区进行填充来保证地基的牢固性。 二、采空区稳定性的判断 通常我们在对地下资源进行开发时都会提前考虑这片地区所能承受的开采量,但是有时 为了获得更大的资源开发,我们对地下矿产的利用可能会大于它所能承受的范围。在地下资 源被开采出来后,这片地下区域就被称之为采空区,我们对矿产的开发会导致采空区附近和 地表上覆盖的岩石和土壤结构被破坏,随着时间的流逝,这些从前开发遗留下来的采空区会 通过自然的变化逐渐变得稳定,继而发展成为老的采空区。但是在老的采空区的地表如果建 造新的甚至是高层的建筑后就有很大的可能会打破这种平衡状态,会对采空区的稳定性受到 影响,造成采空区的活化状态,使采空区和它上面的地表结构再次发生移动和变形。这样对 我们新建造的工程和周围的居民安全都会产生不利影响。 现如今,我们对老的采空区进行活化判断的方法有很多。我们可以通过检测建筑物对采 空区的深度的影响来判断建筑物的总体质量、采空区的横跨带以及可能在哪种地方发生断裂,断裂发生的可能性,断裂的地区是否会发生重叠等各种问题,对是否造成采空区的活化有很 大的提示性。科学的检测方法是在工程学的地质手册这本书中具体的讲述了可能造成采空区 活化的临界深度的计算标准公式,根据这个我们可以能否在采空区建造建筑物提出了有利的 依据。 在我国有许多著名的建筑学专家对是否适合在采空区上方建造建筑物提出了不同的见解。比如我国著名的地质建筑研究专家李兵磊教授,他通过对采空区上方建筑物的稳定性利用离 散数值计算的方法进行了分析。他所采取的这些方法主要是对我们在采空区上方建建筑物的 稳定性进行了分析,这些老旧的采空区虽然在经过了长时间的沉淀后也有一定的稳定性,但 是它的沉降的范围仍然在不断的增加,同时也正处于沉降的缓慢过程中并且将会持续很长一 段时间。但是沉降的速度与时间的关系并没有很大的影响,我们所计算的沉降速度与当初对 矿区的开采深度,地表岩石的覆盖程度和开采深度等等有直接的关系。 所以我们在采空区的再利用的过程中,应该对根据时间的影响估计土地沉降的距离,并 对采空区开始被利用和结束的时间做出具体的分析。对于采空区地表的变形估计范围,外国 也有许多专家对这个项目作出了具体的分析,所以对于国内国外研究的综合方面我们目前提 出的采空区的地表移动的计算方法有关于概率的积分计算方法,函数计算方法,和通过曲线 作图方式等等不同的计算方案,在这之中应用的最广泛的是通过概率积分的方法,这项方法 的实用性最强,是目前我们国家应用最广泛的方法。 三、采空区及塌陷分布特征 我们对不同地区的采空区进行了对比和分析,发现不同地区的采空区的范围在矿产资源 发达的地区的采空区范围更广,我们对某一地区的采空区地段做了具体的研究这一地区的采

新集二矿采空区巨厚砂岩顶板的三带高度分布特征研究

目录 摘要........................................................................................................................I Abstract........................................................................................................................III 插图清单......................................................................................................................IX 表格清单......................................................................................................................XI 第一章绪论. (1) 1.1研究背景及研究意义 (1) 1.1.1研究背景 (1) 1.1.2研究意义 (2) 1.2国内外的研究现状 (4) 1.2.1国内的研究现状 (4) 1.2.2国外的研究现状 (5) 1.3研究的内容与技术路线 (5) 1.3.1研究的内容及技术路线 (6) 第二章三带理论和现场探测方法的比较 (7) 2.1三带理论 (7) 2.1.1采空区覆岩三带的形成机理 (7) 2.1.2三带基本概念 (8) 2.1.3三带空间状态 (9) 2.1.4三带的影响因素 (9) 2.1.5三带按受力划分高度的判定标准 (12) 2.2现场探测方法的比较 (12) 2.2.1三带的传统现场探测方法 (12) 2.2.2本项目的三带的现场探测仪器介绍 (14) 2.3本章小节 (19) 第三章工程背景及三带的经验分析 (21) 3.1工程背景 (21) 3.1.1地质状况 (21) 3.2巨厚砂岩覆岩三带规律的经验公式估算 (27)

采空区密闭巡回检查分析制度

采空区密闭巡回检查分析制度 为加强我矿已封闭采空区管理,进一步保障煤矿安全生产,充分利用人工检测数据信息,分析排查存在的已封闭采空区有害气体隐患,同时对采空区密闭的完好情况,是否有漏风通道等,制定针对性的防治措施,实现超前预警,超前治理,有效预防已封闭采空区有害气体事故的发生,特制定本制度,望相关人员认真贯彻学习。 一、组织机构 组长:技术副矿长 副组长:矿长助理 成员:通风副总、通风科、通风队、安全生产信息中心 二、检查地点 所有采空区密闭 三、分析重点 1.已封闭采空区内有害气体浓度是否有增大现象,是否经常处于临界状态; 2.已封闭采空区内有害气体浓度有无异常变化; 3.随着时间的推移,已封闭采空区有害气体浓度会否逐渐增大; 4.其他应分析研究的情况。 四、分析内容 1.是否有漏风通道; 2.密闭墙完好情况; 3.人工检测数据的分析; 五、分析方法及抽气标准 1.成立以技术副矿长为组长,通风科、通风队、安全生产信息中心及其他相关人员参加的已封闭采空区有害气体分析领导小组,每周对已封闭采空区有害气体人工检测数据进行分析,找出问题,制定整

改措施。 2.信息分析采取即时分析。即时分析:对已封闭采空区有害气体人工检测数据进行分析,对可能存在的安全隐患进行全面排查,对排查出的问题要立即整改。 3.抽气标准: (1)CH4、CO2采用CJG-10型光学瓦斯检定仪进行检查; (2)CO采用GZY-50正压采样器配合内径为4mm胶气管,采气完毕后连接在比长式检测管上检测; (3)O2采用采样器和比长式检测管进行检测; (4)密闭内气体采用利用GC-950N型气相色谱仪进行分析。 六、巡回周期及巡回路线 巡回周期:每周进行一次。 巡回路线:由专职人员依照闭墙前瓦斯检查巡回路线检查。 七、其他 1.每月根据具体情况确定已封闭采空区有害气体浓度预警值,条件发生变化时,要及时调整已封闭采空区有害气体浓度预警值。 2.专职人员对已封闭采空区有害气体检测数据及时汇报,对汇报结果要及时进行分析。 3.发现超过预警值时,要立即汇报值班领导和矿调度指挥中心,并做好记录。 4.对密闭要进行定期和不定期检查,重点检查采空区密闭的完好情况,“三孔”检查要察看阀门是否完好,反水孔里积水是否充满,密闭前栅栏是否符合规定,密闭前是否有电器设备等杂物。 5.采空区密闭巡回检查分析制度的根本目的是彻底杜绝有害气体的异常涌出和自然发火的发生,因此要加强数据分析,同时督促专值人员要时时观察检测,且必须保证要求人工检测数据的真实性。

采空区冒落带、裂隙带高度确定

大方县龙山煤矿 采空区冒落带、裂隙带 高度确定 矿长:李发中 工程师:赵凤龙 二O一二年三月

龙山煤矿采空区冒落带、裂隙带高度确定 一、矿井概况 龙山煤矿位于贵州省毕节市大方县县城北东,距大方县城直距34.5 km,公路距离约50 km。地理坐标:东经105°51′44″~105°52′36″,北纬27°19′57″~27°20′45″。行政区划属大方县星宿乡。矿山向南3.0km与326国道相接,向北35 km 经大山、长石与大纳公路(大方-四川纳溪)相接,属新场向斜西翼北端,区内总体地势为东南高北西低。区内最高点位于矿区东南部一山头,海拔+2098.5m,最低点位于矿区西北部一洼地,海拔+1759.6m,最大相对高差338.9m。其矿界范围由9个拐点构成,走向长约0.75km,倾斜宽约1.35km,面积0.8007km2。开采标高+1850m至+1450m。矿区含可采煤层3层(M18、M51、M73),煤层累计平均厚度3.3m。保有煤炭资源储量总计425.2万吨,矿井设计利用工业储量213.7万吨,可采储量159.6万吨。设计三层煤联合开采,斜井开拓,壁式采煤,全部垮落法管理顶板。矿井设计生产能力为15万吨/年,服务年限为8.2年。 二、矿井水文地质 1.地层 矿区及其附近出露的地层有下三叠统夜郎组(T1y),上二叠统长兴组(P3c)和龙潭组(P3l),中统茅口组(P2m),第四系零星分布。龙潭组是该区的含煤地层。现由新到老简述如下:(1)、第四系(Q) 主要为残积、坡积、冲积物等,零星分布于地势低洼处,不整合于矿区内各地层表面,主要覆盖含煤地层,厚0~10m。 (2)、下三叠统夜郎组(T1y):根据岩性变化情况由上至下

采空区勘查方案

采空区勘查项目勘查方案

二〇一七年三月

目录 一、工程概况 (4) (一)自然地理 (4) (二)区域地质概况 (4) (三)矿产地质 (6) (四)目的任务 (6) 二、勘查工作设计依据 (6) 三、整体工作思路 (7) 四、工作方法 (7) (一)瞬变电磁 (8) (二)地震勘探 (10) (三)高密度电法 (16) (四)钻探 (18) 五、勘查工作设计 (18) (一)工作量设计 (18) (二)勘查工作进度计划 (19) 六、近三年勘查工程一览表 (21) 七、单位资质证书 (21) 八、企业法人营业执照 (22)

一、工程概况 2017年棚改旧改工程共有3个地块。 项目场区为村民安置工程拟建场区,此类建设项目通常为20层以下的住宅楼。 (一)自然地理 项目场区地处山前冲积平原,地形较平坦。 区域内水系主要为巴漏河,区域内众多冲沟汇于巴漏河,巴漏河发源于市南部山区,向北流入小清河。流经矿区段基本常年有水,雨季流量较大。 该区气候属温带季风大陆性气候,日照充足,四季分明,夏季多西南风,雨季在7、8月份,年平均降水量610.4mm,年平均气温为12.9℃,全年无霜期197天。 该地区地震动峰值加速度0.05g,地震烈度6度。 (二)区域地质概况 1)地层、地质 (1)奥陶纪马家沟组: 为煤系地层的基底,分中、下统,缺失上统,为浅海相及泻湖相碳酸盐沉积。下部为白云质厚层结晶石灰岩,其中部含条带状燧石结核,中、上部为灰色或灰黑色致密厚层石灰岩,含珠角石、头足类化石。该层厚度在800m左右。 (2)石炭纪本溪组:厚50m左右 本区揭露此段地层钻孔少,参照邻区地层资料,本组地层分上、下两段。 上段:由深灰色泥岩和厚层状石灰岩组成,有时夹薄煤层,所夹徐家庄灰岩,厚度较大,岩溶发育,和奥陶系石灰岩共同构成本区煤层的充水、含水层。

采空区地质灾害分析报告

采空区地质灾害分析报告 地测科: 总工办: 总工程师: 山西兰花集团芦河煤业有限公司 二〇一三年七月二十三日

芦河煤业采空区地质灾害分析为了摸清“1+5”大县城行政区域内地下矿产资源采空区情况,为今后的大县城建设提供决策参考和留存历史资料。根据阳协办函(2013)8号要求,我公司组织总工办、地测科等技术骨干人员,对整合包内的张沟、柏山、义城、北庄、柴凹、上河、桃坪七个矿井采空区进行摸底调查,并进行了地质灾害分析。具体情况如下: 一、成立采空区地质灾害调查领导组 组长:张剑鸿(总工程师) 副组长:汪隆靖(总工办主任)、王早胡(地测科长) 成员:总工办、地测科相关人员 二、井田内地质构造情况 井田位于沁水复式向斜构造的南缘弧形转折部,晋获褶断带西侧,总体表现为一组轴向近南北、向北倾伏的背、向斜构造,地层倾角较缓,为3°~15°,井田内未发现断层、陷落柱构造,总体构造属简单类型。 1、S1向斜:向斜轴位于井田西部,呈近南北向展布,向北倾伏,两翼基本对称,地层倾角一般为3°~5°。 2、S2背斜:背斜轴位于井田中东部,为井田的控制性主体构造,沿五龙沟村东—张沟村西一线近南北向展布,与S1向斜轴平行,向北倾伏。两翼不对称,西翼较缓,地层倾角一般为3°~5°,东翼较陡,地层倾角一般为5°~15°。

三、3#煤层顶、底板岩性情况 直接顶板为深灰色、灰色粉砂岩、砂质泥岩,厚2.5~4.2m 左右,局部相变为粉砂岩。老顶为细—中粒砂岩,厚6.5~7.8m,薄—中厚层状,层面含有大量植物碎屑,裂隙较发育,断层附近裂隙更加发育。 底板为黑色泥岩,见有植物化石,属软弱-半坚硬的岩石,吸水性较强,在开采的过程中,由于地下水的作用,会使岩石软化,发生底鼓现象。 四、整合包内各矿井采空区情况: 1、阳城县芦河煤炭有限公司北庄井口 为生产矿井,始建于1989年10月,1996年1月投产,批准开采3号煤层,井田面积为1.8864km2,生产规模15万t/a。矿井采用综合开拓,井下现布置有三条大巷,中央并列式通风,双钩罐笼提升,无极绳绞车运输,全部垮落法管理顶板,属高瓦斯矿井。据调查,井田内3号煤层开采多年,采空区主要分布在井田东部,由5个块段组成,总面积约232732.28平方米;15号煤层资源尚未动用,本次资源兼并重组后,主要利用该生产系统。 2.阳城县芦河煤炭有限公司张沟井口: 为生产矿井,始建于1982年,1984年建成投产,批准开采3号煤层,井田面积为1.9214km2,生产规模15万t/a。矿井采用斜井开拓,长壁分层炮采,中央并列式通风,串车提升,无

高速公路下伏采空区稳定性分析及治理措施

高速公路下伏采空区稳定性分析及治理措施 高速公路下伏采空区稳定性分析及治理措施 摘要:采空区塌陷是矿区普遍存在的地质灾害,而如果在采空区上修筑高速公路,采空区的稳定情况对线路的安全就变得更加重要。本文运用结构力学方法对采空区进行了稳定性评价,介绍了采空区治理措施,并结合国内外下伏采空区问题的研究现状,提出进一步研究方向。 关键词:采空区,公路,稳定性评价,治理措施 中图分类号: X734文献标识码:A 文章编号: 1 引言 地下矿体资源采出后,采场上方岩土层乃至地表将会出现较大范围的采空区。由于采空区已经削弱或破坏了上覆岩土层的稳定性,若在其上修筑公路或铁路,覆岩破坏部分还要发生再变形、再破坏过程,这就面临采空区塌陷导致的路基失稳与破坏问题。因此,在了解覆岩破坏规律基础上,通过勘察采空区特征及分布情况,研究采空区稳定性的评价理论并制定合理的治理措施,是实际工作中必须解决的问题。 2 采空区特征 2.1 采空区基本概念 所谓采空区是指地下矿体采出后所留下的空间区域。当矿体(如煤、金属矿石等)从地下被开采出来后,上覆岩体失去支撑而导致平衡破坏,应力重分布,以期达到新的平衡。在此过程中,采空区上部岩体变形和移动会向上波及到地表,并形成地表移动盆地。[1] 2.2 采空区采动覆岩的“三带”划分 (1)垂直分带,自下而上分别称为:冒落带、裂隙带、弯曲带。 (2)水平分带,从左往右分为1区、2区、3区,如图1。 3 采空区勘察

由于年代久远、不规范的老采空区的存在以及矿区地质的复杂性,使我们琢磨不透研究区内采空区的特征及分布情况,这就使采空区的勘察工作变得非常重要。采空区勘察主要包括三个步骤:调查、物探、钻探。 调查是通过现场的调查访问,初步了解开采区域煤层厚度范围和煤层倾角范围,查明研究区域的停采时间,开采方式和顶板管理方式。 物探主要是是根据对探测目标体的分析和现场探测环境限制,参考相应规范要求,采用高密度的电阻率映像法和高分辨率地震声纳法进行综合探测。通过物探可以初步得到探测区采空区深度和分布情况,判断采空区的填充状态,推断采空区的高度。 钻探则是根据物探成果,在可能的采空区范围内布设钻孔,来复核物探结果。[2] 4新建公路下伏采空区的稳定性评价 4.1 采空区顶板稳定性评价 该方法为《岩土工程手册》中采用的方法。[3]认为采空区开采前,岩体内部应力是平衡的,一般情况下,只存在垂直压应力和水平压应力,用式4-1和4-2表示: (4-1) (4-2) 式中: ――上覆岩层的重度(KN/m3); H――矿层顶板埋藏深度(m); ――矿层的内摩擦角()。 如图2所示 (4-3) (4-4) (4-5) (4-6) 式中:Q――单位长度顶板所受压力(KN/m); G――单位长度项板岩层所受的总重力(KN/m); F――单位长度侧壁的摩阻力(kN/m); P――楔体ABM和CDN作用在AB和CD面上的主压力最大值

浅谈采空区冒落带、裂隙带高度如何确定

浅谈采空区冒落带、裂隙带高度如何确定 一、矿井概况 ***煤矿矿井设计利用工业储量213.7万吨,可采储量159.6万吨。设计三层煤联合开采,斜井开拓,壁式采煤,全部垮落法管理顶板。矿井设计生产能力为15万吨/年,服务年限为8.2年。 二、矿井水文地质 1.地层 矿区及其附近出露的地层有下三叠统夜郎组(T1y),上二叠统长兴组(P3c)和龙潭组(P3l),中统茅口组(P2m),第四系零星分布。龙潭组是该区的含煤地层。现由新到老简述如下:(1)、第四系(Q) 主要为残积、坡积、冲积物等,零星分布于地势低洼处,不整合于矿区内各地层表面,主要覆盖含煤地层,厚0~10m。 (2)、下三叠统夜郎组(T1y):根据岩性变化情况由上至下分三段:九级滩段(T1y3)、玉龙山段(T1y2)、沙堡湾段(T1y1) 1)九级滩段(T1y3) 主要由灰紫色、紫色、暗紫色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩组成,局部夹薄层状泥质灰岩、灰岩,含瓣鳃类等动物化石(产王氏克氏蛤、格氏克氏蛤、弱海扇等动物化石)。矿区内地层出露不全,出露厚度大于200m。分布于矿区中、东部地区。 2)玉龙山段(T1y2) 浅灰~灰色,中-厚层灰岩,晶粒或泥晶结构,顶部含鲕粒,向下泥质增加,下部常为泥质灰岩,全层夹泥岩,具锯齿状、箱

状缝合线构造,产同心克氏蛤等化石,地层厚度180~250m左右。分布于矿区中西部地区。 3)沙堡湾段(T1y1) 深灰色,风化后多为黄灰、紫灰色,薄层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,具水平纹理,夹薄层状泥质灰岩,近顶及近底常夹薄层黄绿色蒙脱石泥岩,产舌形贝、蚌形蛤、蛇菊石等化石。地层厚10~23m。分布于矿区西部。 (3)、上二叠统长兴组(P3c):浅灰-深灰色,中-厚层灰岩,晶粒结构,含黑色燧石团块,上部具鲕粒结构,中部含泥质,常为泥质灰岩夹钙质粉、细砂岩,中上部偶夹薄层炭质泥岩。产蜓科、蕉叶贝及瓣鳃类等化石。厚25~35m,平均厚30m。分布于矿区西部。 (4)、上二叠统龙潭组(P31) 为矿区内主要含煤地层,厚度112~151m,平均厚度118m。系一海陆交互相沉积为主的含煤建造。主要由灰、深灰色,薄~中厚层状粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成,上部为深灰色岩屑粉砂岩、细砂岩、钙质泥岩、灰岩、泥质灰岩及煤层,含煤2~3层,其中M18煤层全区稳定可采;中部岩性为泥质粉砂岩、细砂岩、粉砂岩夹粘土岩、炭质泥岩及煤层,砂岩胶结物中菱铁质含量较上部有所增加,含煤或煤线9-12层,其中M51为较稳定可采煤层;下部为泥质粉砂岩夹细砂岩、粉砂岩、粘土岩、炭质泥岩及煤层,其中M73为较稳定可采煤层,底部为含黄铁矿粘土岩,其中砂岩胶结物以菱铁质为主,形成菱铁质砂岩。分布于矿区西部边界。 (5)、中统茅口组(P2m):浅灰-深灰色,厚层-块状灰岩,

临汾矿区采空区类型划分及综合勘查应用研究

doi :10.11799/ce201806034 收稿日期:2017-03-22 基金项目:国家自然科学基金资助项目(51674142,51404139);国家科技重大专项资助项目(2016ZX05045001-004) 作者简介:廉玉广(1980-),男,黑龙江宁安人,助理研究员,博士,主要从事矿山灾害勘查与防治二物探防治水方面的研究,E -mai1:31304336@https://www.doczj.com/doc/7b6668851.html,三 引用格式:廉玉广,李 文,李宏杰,等.临汾矿区采空区类型划分及综合勘查应用研究[J].煤炭工程,2018,50 (6):120-122,127.临汾矿区采空区类型划分及综合勘查应用研究 廉玉广1,2,李 文1,2,李宏杰1,2,舒宗运1,2,孙庆先1,2, 李江华1,2,陈 凯1,2,陈健强1,2,豆晓汪3 (1.煤炭科学技术研究院有限公司安全分院,北京 100013; 2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院),北京 100013; 3.河北工程大学,河北邯郸 153000) 摘 要:为查明临汾矿区采空区分布范围,基于综合勘查应用实践,研究了临汾矿区采空区类型,开展了采空区调查与踏勘,提出了三维地震法二瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法相结合的综合物探勘查技术三结论表明:临汾矿区分属于河东煤田二霍西煤田和沁水煤田,42座煤矿长壁采空区分布清楚,房(巷)柱式采空区多分布不详,顶板未垮落或部分垮落;采空区多位于2二3号煤层,为连片二多层二近水平 缓倾斜二浅层 中深二大面积采空区;调查与踏勘封闭不良井口或小窑142个,蓄水池等333个,泉207处,地表裂缝或塌陷区158处;综合物探勘查实践及案例表明,综合物探结果可靠,效果良好三 关键词:采空区;类型划分;综合物探;调查与踏勘;临汾矿区 中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1671-0959(2018)06-0120-04 Application research on type classification and comprehensive detection of goafs in Linfen Mining Area LIAN Yu -guang 1,2,LI Wen 1,2,LI Hong -jie 1,2,SHU Zong -yun 1,2,SUN Qing -xian 1,2, LI Jiang -hua 1,2,CHEN Kai 1,2,CHEN Jian -qiang 1,2,DOU Xiao -wang 3(1.Mine Safety Techno1ogy Branch of China Coa1Research Institute,Beijing 100013,China; 2.State Key Laboratory of Coa1Mining and C1ean Uti1ization(China Coa1Research Institute),Beijing 100013,China; 3.Hebei University of Engineering,Handan 153000,China)Abstract :In order to investigate the goafs distribution in Linfen Mining Area,based on comprehensive detection app1ication practices,the types c1assification were ana1yzed and surface survey were carried out.Then the comprehensive geo1ogica1detection methods were proposed combined time domain e1ectromagnetic method,Contro11ed -source audio magnetote11urics method with 3D seismic method.The resu1ts showed that Linfen Mining Area be1ongs to Hedong,Huoxi and Qinshui Coa1fie1d of China.In 42coa1mines,the 1ongwa11mining goafs distribution were c1ear1y whi1e such shortwa11mining goafs as room and pi11ar method goafs distribution were unknown and the roofs were part1y caved or no -caved.The goafs of Linfen Mining Area were usua11y 1ocated in No.2coa1seam and No.3coa1seam,and they were continuous,mu1ti -1ayers,near1y horizonta1or s1ow1y inc1ined,sha11ow or mid -deep buried,and 1arge -sca1e area;through surface survey,there were 142c1osed shafts or sma11coa1pits,333reservoirs,207springs,158surface cracks or subsidence.The comprehensive geophysica1detection app1ication practices and case ana1ysis showed re1iab1e resu1ts and good affect.Keywords :goafs;type c1assification;comprehensive geophysica1detection;surface survey;Linfen Mining Area 临汾矿区主要由河东煤田南部的乡宁二石隰矿区,霍西煤田南部的霍州二襄汾矿区和沁水煤田西翼的安泽二沁 源二翼城矿区等构成,查明保有煤炭资源量416.7亿t,含煤面积1.54万km 2,占临汾市国土面积的76.2%三近年来,021第50卷第6期 煤 炭 工 程COAL ENGINEERING Vo1.50,No.6万方数据

煤矿采空区场地稳定性评价方法探讨

煤矿采空区场地稳定性评价方法探讨 摘要:由于矿藏的开采,形成大范围的地下空洞区域,这个区域就称为采空区。采空区稳定性问题是一个复杂的系统,受多种因素影响和控制,如地质构造、水文地质与工程地质、开采技术条件等等。采空区稳定性问题在国内外属于一个比较新的课题,目前尚处于起步阶段。但是许多学科的发展为其深入研究提供了新的研究契机。从丰富岩石力学内容,将理论的发展转化为生产力的角度出发,本课题的研究也显得非常迫切,也具有很高工程实用价值。 关键词:煤矿采空区场地稳定性评价 采空区的存在,给工程建设埋下了极大的隐患。在国内,对于采空区,工程建设时,由于在开采时技术管理的不规范和在对采空区稳定性评价的手段上存在一定难度,多数情况下采取绕避措施,造成了投资和土地资源的极大浪费。随着我国经济的迅猛发展,工业和基础设施建设的数量和范围也在不断的扩大,土地资源显得日益紧缺,大多数采空区还处于闲置状态,为了最大化的重新利用采空区地表,加强对采空区稳定性研究和处治显得日益紧迫。 一、影响煤矿采空区场地稳定性的因素分析 1.1 煤矿采空区覆岩的石岩组类型 覆岩力学性质是对采空区下沉影响程度较大的因素,我国的煤矿开采实践也表明:岩体越坚硬,地表下沉系数的值就越小。由于破碎的岩体具有分形的几何特性,因此,可以用小尺寸的破碎岩体(数十毫米级)模拟大尺寸的破碎岩体(数十米级)。为了模拟近似实际的矿山压力,采用伺服机实验设备,可以达到实验要求。而只要满足了几何相似和应力应变相似,即可进行相似模拟实验。软硬岩石高压固结模拟实验结果表明:①覆岩的力学性质和结构特征对沉陷变形的影响很大,软岩比硬岩更易被压缩变形,故在软岩厚度大的采空区,地面沉降量会相对较大;②地下水的浸泡可使软岩产生更大的附加沉降,故煤层顶板中较厚的软岩会导致固结沉陷速度加快,沉降量增大,采空区稳定性变差;③覆岩主要为硬岩的条件下,沉陷稳定的时间较长,若覆岩主要为软岩,则沉陷稳定的时间较短。 1.2 煤矿采空区的面积及开采倾角 采空区范围的大小可以决定地表移动过程中发展的程度以及地表移动盆地的形状和大小。采空区的面积对移动角有一定影响,一般来说岩层移动角随着采

老采空区上建高层建筑物的地基稳定性综合评价

老采空区上建高层建筑物的地基稳定性综合评价 钱自卫 姜振泉 吴慧蕾 (中国矿业大学 资源与地球科学学院 221116) 摘要 随着经济建设的发展,采空区上方修建建筑物的稳定性评价将越来越重要。本文以某高层为例,通过调查煤层,地层及采矿情况,分析现场钻探、物探资料,最后采用有限元数值分析方法及max C D z H H h ≥+稳定评价方法对地基稳定性进 行综合评价,并对地基的处理提出建议。 关键字:采空区、附加应力、活化、有限元法、地基稳定性 Comprehensive evaluation of foundation stability about high-rise building to be built above mine goaf Abstract With the development of economic consolidation, it becomes more and more important to evaluate the stability of the building above the mine goaf. This paper take a high-rise building as an example, firstly make clear of the conditions of the coal bed 、stratum and mine, then analyze the data of drilling and geophysical prospecting. Finally, make a comprehensive evaluation of the stability of the foundation by using finite element numerical simulation and max C D z H H h ≥+, finally giving suggestion on foundation treatment. Key words: mine goaf, additional stress, activation, finite element, foundation stability 0 序言 随着经济建设的发展,在老采空去上建设性的建(构)物将渐渐的成为一种必然趋势,所以对老采空区稳定性的影响以及其自身安全的研究越来越收到专家学者的重视。但是在煤层采出后,使采空区周围及上覆岩体内部结构遭到破坏。老采空区上覆岩层虽然在经过一定时间自然压实后基本趋于稳定,但若在其上方地表新建建筑物时, 部分采空区会出现“活化”现象,对建筑工程安全造成严重的威胁。因此,必须对老采空区新建建(构)筑物地基的稳定性进行评价,并结合具体情况,采取相应的处理措施,以保证新建建(构)筑物的安全。 论文以徐州贾汪某待建大厦工程为例,对采空区地基稳定性进行了综合评价。 1 工程概况 评价区位于徐州市贾汪区,拟建大厦设计为18层,建筑面积约20000 m 2的

不同条件下采空区积水情况分析

不同条件下采空区积水情 况分析 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

采空区积水不规则分布对探放水工作的影响浅析 刘彦军张福雨 (龙煤鹤岗矿业公司兴山煤矿) 摘要:兴山煤矿近几年通过在探放水工作中的实际情况,发现采空区的积水不全是积存于原工作面最低点。因为采空区顶板垮落,沉陷造成部分地点堵塞,水流不畅,不能自然流至最低点,在堵塞区域形成积水,这在某种程度上改变了探放水工作的传统观念。 关键词:防治水积水区分布针对性方案 1前言 兴山矿作为一个开采近百年的老矿井,井田范围内废弃井筒、巷道不计其数,露头的隔水煤柱已开采完毕,随开采延伸,区内采空区增多并形成积水区,并通过裂隙与地面导通。兴山矿防治水工作的重点也是老空区积水的探放,但是在工作中我们逐渐发现,探放水钻孔的涌水量并不像我们预计的那样,施工至最低点的涌水量大,其他钻孔涌水量小。而最近一次探放水施工的过程让我们证实了一些猜想:采空区的积水不一定全部积存于原工作面的最低点。 2采空区积水区域分析 工作面最低点处积水 大多数的采空区积水均积存于原工作面的最低点,这是大家普遍认可的,是由水的流动性决定的。尤其是单斜工作面的采空区积水基本上全部积存于工作面的最低点。这是因为单斜工作面顶板垮落较规范,而单斜工作面一般采取俯采的方法,顶板随工作面推进逐步垮落,直至停采线附近。这样的垮落方式不会在工作面的其他部位形成堵塞,造成水流不畅,回采完毕后,水流自然流淌至最低点,如果没有出口则形成积水区。这类积水区

三带的形成

2 “三带”理论与特征 2.1“三带”形成及特征 工作面煤层开采后,采用垮落法处理采空区,采出空间周围的岩层失去支撑而向采空区内逐渐移动、弯曲和破坏。这一过程随着采煤工作面的不断推进,逐渐从采场向外、向上(顶板)扩展直至波及地表,引起地表下沉,形成所谓的下沉盆地。 开采引起围岩的移动和破坏在时间及空间上是一个复杂的运动破坏过程,其特点是: 上覆岩层移动和破坏具有明显的分带性,从采空区至地表,覆岩破坏范围逐渐扩大、破坏强度逐渐减弱。在缓(倾)斜中厚煤层条件下,只要采深与采高之比达到一定值(H m>40),覆岩的破坏和移动会出现三个代表性的部分,自下而上分别为冒落带、裂隙带和弯曲下沉带,如图2-1所示。 图2-1 采动覆岩移动破坏“三带”分布 1—冒落带 2—裂隙带 3—弯曲下沉带 2.1.1 冒落带

冒落带也称垮落带,是指失去连续性、呈不规则岩块或似层状岩块向采空区冒落的岩层。 冒落岩块由于碎胀,体积较冒落前增大,增大比率可用碎胀系数表示,碎胀系数大小与岩性及采厚有关。硬岩及采厚较大时,其值大,反之较小,平均在1.2~1.6的范围。在自由堆积状态下,由于冒落岩块碎胀性而逐渐充填开采空间,导致冒落带发展到一定高度而自行停止。 冒落带碎落岩块在上覆岩层的沉降压力作用下被逐渐压实,甚至部分形成再生顶板。厚煤层分层开采时,冒落岩块受重复采动的多次破坏,岩体碎度增大,碎胀系数减小。 冒落带内岩块之间空隙多,连通性强,是水体和泥沙溃入井下的通道,也是瓦斯逸出或聚集的场所。 2.1.2 裂隙带 裂隙带又称断裂带或裂缝带。裂隙大致分为两种:一种是垂直或斜交于岩层的新生裂隙,主要是岩层向下弯曲受拉产生的,它可部分或全部穿过岩石分层,但其两侧岩体基本能保持层状连续性;另一种是沿层面的离层裂隙,这种裂隙主要是岩层间力学性质差异较大,岩层向下异步弯曲移动所致。离层裂隙要占据一定的空间,致使上部覆岩及地表下沉量减小。地表下沉总量小于开采煤层厚度,除冒落岩块碎胀外,裂缝带的离层也是其主要原因。离层裂隙是储水和导水的通道。裂缝带之上也有裂隙,可以间接导水和积水,但因垂直裂隙不发育,故不与下部裂隙沟通。 裂隙带随开采区域的扩大而向上发展,当开采区域扩大到一定范围时,裂隙带高度达到最大,此时开采区域继续扩大,裂隙带高度基本上不再发展,并随着

煤矿采空区调查报告

煤矿采空区调查报告

攀枝花市德标工贸有限公司 兴盛煤矿 采 空 区 情 况 调 查 报 告 兴盛煤矿 二〇一三年

攀枝花市德标工贸有限公司兴盛煤矿 采空区情况调查报告 1、矿井基本情况 攀枝花市德标工贸有限公司兴盛煤矿(以下简称“兴盛煤矿”)位于攀枝花市中心259°方向,直距16km,行政区划属攀枝花市太平乡新花山村云盘山社,其中心点地理坐标为:东经101°33′09″,北纬26°33′38″。区内有长约2km的水泥公路与宝鼎矿区的太平煤矿公路相接,成昆铁路攀枝花市支线经过该矿北部,北距格里坪火车站9km,交通比较方便。 攀枝花市德标工贸有限公司兴盛煤矿是经四川省人民政府办公厅以《关于攀枝花市煤炭资源整合方案的复函》(川办函[2007]35号)批准的独立扩能矿井,拟扩生产规模9万吨/年。该矿原为攀枝花市安采工贸有限公司兴盛煤矿,始建于1993年4月18日,采矿许可证由四川省国土资源厅于2003年12月2日颁发,证号:5100000320710,有效期限捌年自2003年12月至2011年12月,采矿权人为攀枝花市安采工贸有限公司。因攀枝花市矿井资源整合的原因,2009年经四川省国土资源厅以《采矿权转让审批通知书》(川国土资采转(2009)059号)准予转让采矿权,采矿权人攀枝花市安采工贸有限公司将兴盛煤矿采矿权转让给了攀枝花市德标工贸有限公司。 根据四川省煤炭资源整合办公室“关于攀枝花市宝鼎矿区成

龙公司白泥坡煤矿等27个地方小煤矿利用国有大矿边角零星资源方案的复函”(川煤整合函[2009]32号)以及该矿的采矿许可证,兴盛煤矿矿区范围由1~7号拐点圈定(1980西安坐标系),走向长约1.38km,倾斜宽约0.42km,矿区面积约0.5805平方公里,允许开采4-2、5-2、6、8、9、10-2、15-2、15-4、18号煤层,共计9层煤层,开采标高为+1460m~+1150m。 2、周边矿井分布及开采情况 规划设置的矿区范围北东部与华阳煤业有限责任公司一矿紧邻,东部有民政灰甫煤矿,南东有太平乡赵家湾煤矿,除与华阳煤业有限责任公司一矿在兴盛煤矿北东部3号拐点附近存在矿界部分重叠外,与其余矿井相隔相对较远,其中华阳煤业有限责任公司一矿开采6、10-2、14、15、18、21号煤层,开采深度由+1215m~+1130m标高,兴盛煤矿在与华阳煤业有限责任公司一矿矿界重叠处6号煤层赋存标高约+1240m~+1300m,煤层倾角约47°,兴盛煤矿开采标高为+1360~+1220m,经计算,两矿之间煤柱约34m,由于兴盛煤矿6号煤层+1260m水平以下资源较少,约7.6kt,设计不开采此部分资源,将其作为与华阳煤业有限责任公司一矿之间的矿界煤柱。 3、调查小组成员 组长:赵彬 副组长:杨文渊

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