“三下”采煤地面保护技术研究
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着力 系的重新建 立 ， 房屋结构 中产生 附加应力 ， 从 而导致房屋 发生变 形 ， 当地 表
筑平房 等 。 由于建筑 物结构和抵 抗变形 能力不 同 ， 因此在划分 破坏等级 标准 时 ，
应 区别对 待 。 兰． “ 三下 ” 采煤 地面保 护技 术概 述 地 下采煤 活动对地 表建 （ 构溉 物 的影响 主要有三 种情况 ： 其一是对 已有建
变形 超过 了房屋 的抗变 形能 力时 ， 房屋 就将 产生破 坏 。 不 同性 质 的地 表移 动变
形， 对房 屋 的影响 是不 同的 。
一
（ 构） 筑物 的影 响 ， 这种情 况 主要是地 表 的建 （ 构） 筑 物在地 下采 煤活 动进 行之 前 就 已经存在 ， 但在修建 建（ 构飙 物 时， 未考 虑地下 采煤活动产 生的地表 影响对 其 的影 响 ， 或对之 预计 不足 ， 造成 已有建 （ 构溉 物不 同程度 的损坏 或破 坏 ， 对 这类
二是对 新建建（ 构） 葫Ｉ 物 的影 响， 这种情 况主要 在 已知地 下采煤活 动条件 下 ， 充 分 考虑地 下采煤 活动产生 的地表 影响 ， 从 设计上考 虑建（ 构 的抗变形 能力 ， 即 在井 田上方先 建抗采动 影响建 （ 构 物 ， 之 后再进行地 下煤炭 资源 的回收。 在 建 设初 期充分 考虑 未来地 下采煤 活动对 新建建 （ 构域 物 的不利 影响 ， 进行 新建建 （ 构 溉 物的抗 采动 影响设计 ， 以保证地 表 的建 （ ｛ 勾 飙 物在受 影响 时 ， 其损坏程 度 不至 于危 害建（ 构溉 物的安全使 用功 能。 其三 是地下 采煤活动 已经结束 ， 但对地 表 的影 响仍然存 在 ， 为缓 解建设 用地紧 张 的实际情 况 ， 在 已经形成 的沉 陷区新
鸡西
１ ５ ８ １ ０ ０ ）
文 章编号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） １ ｌ 一 ０ ２ ７ ８ — ０ １
开 采对地表 房屋 的损 害主要 是 由采动所产 生的不 均匀沉 降而产 生 的移 动 变形（ 下沉 、 倾斜 、 曲率 、 扭 曲、 水 平移动 、 拉 伸与压 缩变 形 、 剪切 与扭 曲） 引起 的。 开采所 产生 的地 表移动 变形 ， 破 坏了建 筑物 与基础 之 间的初始 平衡状 态 。 伴 随
建（ 构溉 物 所采取 的技术方法 主要为 维修或加 固 ， 并 需考虑采 动的后续 影响 。 其
开 采变 形对 房晨 的损 謇影响
１ ． 下 沉对 房屋 的损害 影响
地 表出现均 匀下沉 时 ， 房屋 的结构不 会产生 附加应力 ， 因此 ， 均匀沉 降不对 房屋本 身带来 损害 。 当地表 下沉量 大， 地 下水位 又很高时 ， 造成房 屋周 围长期积
科 学 论 坛
Ｉ ■
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
“ 三下 ’ ’ 采煤 地 面保 护 技 术 研 究
杨 明会
（ 鸡 西矿业 集Байду номын сангаас团东 海煤 矿 黑 龙江
中图分 类号 ： Ｔ Ｄ ８ ２ ３ ． ８ ３ 文献标 识码 ： Ａ
采煤 引起 的地表 移动 与变 形及变 形量值 进行设 计 。 如前 所述 ， 不 同性质 的地表
墙壁 在竖直 面 内受到附加 的弯 矩和剪 力的作用 洳 图２ ＿ ２ １ 所示 ） ， 其值 超过房 屋
基础 和上 部结 构 的极 限强度 时 ， 房屋 就会 出现 裂缝 。
在正 曲率 变形作 用下 ， 房屋 产生倒八 字形裂 缝 ， 裂缝 最大宽 度在其上 端 ； 在 负 曲率变形作 用下 ， 房屋 产生正八 字形裂缝 ， 裂缝 的最大宽 度在 其下端 。 在 采深
较小 、 建筑 物整体 尺寸较 大的条件 下 ， 地 表 曲率变 形对建 筑物 的损害较严 重 ， 一
移动 与变 形对地 表的建 （ 构瑚Ｉ 物的 影响是 不同 的， 但 它们共 同的特 点是地 表移 动与 变形对 建（ 构 形成 的附加力 都是 通过建（ ｛ 勾 溉 物的基 础传递 给上 部结 构 的。 地 表均 匀下沉 ， 一般 不 会在建（ 构 飙 物 内形成 附加 内力 ， 而采 动影 响下 的 地表 下沉往往 是不均 匀的 ， 即使从 最终结果 看 ， 有 些区域 的最终沉 降是相 同的 ， 但 却是 在地 表不 均匀沉 降 的过程 中逐步形 成 的 ， 在这 一过 程 中必然对 地 表建
水或受 潮 ， 改 变了房 屋所处 的环境 ， 会降 低地基 的强度 。 影响房屋 使用甚至 使房
屋破 坏 ， 主要 是开 采影 响的 不均 匀沉 降造 成的 。 ２ ． 倾 斜对 房屋 的损害
地 表倾斜 将 引起房屋 的歪斜 。 房 屋倾 斜会导 致房屋 重心偏 离 ， 产生 附加倾 覆力 矩 ， 承 载结构 内部将产生 附加 应力 ， 基础承载压 力重新 分布 。 地表倾斜 尤其
对高 层建 筑物 的损害 明显 ， 甚 至会引起 楼房 底层 发生 下水道倒 流等 现象 ， 影 响
正常 生 活和使 用 。 ３ ． 地 表 曲率对 房屋 的损害
地表 曲率 变 形将原 来房屋 的平 面基础变 为 曲面形状 。 这样 ， 建 筑物 的荷 载 与基 础土壤反 力间 的初始平 衡状态就 遭到 了破 坏 。 在正、 负 曲率 作用下 ， 房 屋都
会受 到损 害 。 房屋在 受 到正 、 负 曲率 影 响下 ， 将使地 基反力 重新 分布 ， 而使 房屋
所采 取 的技术措 施 ， 因此 ， 无论 是对 已有建（ 构 飙 物进行 加 固， 还 是在 采动影 响 区新 建建 （ 构溉 物 ， 都必须对 采动 影响下 的地 表移动 与变形进 行预测 ， 根据地 下
建建 （ 构飙 物 ， 主 要考虑地 表残 余移动 与变形对 拟建 建（ 构溉 物 的不利 影响 。 在 上述 几种情 况中 ， 无 论是对 已有 建（ 构 影 响的 加固或 设计 。 由于“ 三下 ” 采煤 地面 保护技术 是针 对开 采所产生 的地表 移动 与变 形影 响 进行维修 加固 ， 还是在 采动影 响区新 建建 （ 构飙 物 ， 都 必须充分 考虑 采动对 所建建 （ 构溉 物的不 利影 响 ， 进 行抗 采动
筑平房 等 。 由于建筑 物结构和抵 抗变形 能力不 同 ， 因此在划分 破坏等级 标准 时 ，
应 区别对 待 。 兰． “ 三下 ” 采煤 地面保 护技 术概 述 地 下采煤 活动对地 表建 （ 构溉 物 的影响 主要有三 种情况 ： 其一是对 已有建
变形 超过 了房屋 的抗变 形能 力时 ， 房屋 就将 产生破 坏 。 不 同性 质 的地 表移 动变
形， 对房 屋 的影响 是不 同的 。
一
（ 构） 筑物 的影 响 ， 这种情 况 主要是地 表 的建 （ 构） 筑 物在地 下采 煤活 动进 行之 前 就 已经存在 ， 但在修建 建（ 构飙 物 时， 未考 虑地下 采煤活动产 生的地表 影响对 其 的影 响 ， 或对之 预计 不足 ， 造成 已有建 （ 构溉 物不 同程度 的损坏 或破 坏 ， 对 这类
二是对 新建建（ 构） 葫Ｉ 物 的影 响， 这种情 况主要 在 已知地 下采煤活 动条件 下 ， 充 分 考虑地 下采煤 活动产生 的地表 影响 ， 从 设计上考 虑建（ 构 的抗变形 能力 ， 即 在井 田上方先 建抗采动 影响建 （ 构 物 ， 之 后再进行地 下煤炭 资源 的回收。 在 建 设初 期充分 考虑 未来地 下采煤 活动对 新建建 （ 构域 物 的不利 影响 ， 进行 新建建 （ 构 溉 物的抗 采动 影响设计 ， 以保证地 表 的建 （ ｛ 勾 飙 物在受 影响 时 ， 其损坏程 度 不至 于危 害建（ 构溉 物的安全使 用功 能。 其三 是地下 采煤活动 已经结束 ， 但对地 表 的影 响仍然存 在 ， 为缓 解建设 用地紧 张 的实际情 况 ， 在 已经形成 的沉 陷区新
鸡西
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文 章编号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） １ ｌ 一 ０ ２ ７ ８ — ０ １
开 采对地表 房屋 的损 害主要 是 由采动所产 生的不 均匀沉 降而产 生 的移 动 变形（ 下沉 、 倾斜 、 曲率 、 扭 曲、 水 平移动 、 拉 伸与压 缩变 形 、 剪切 与扭 曲） 引起 的。 开采所 产生 的地 表移动 变形 ， 破 坏了建 筑物 与基础 之 间的初始 平衡状 态 。 伴 随
建（ 构溉 物 所采取 的技术方法 主要为 维修或加 固 ， 并 需考虑采 动的后续 影响 。 其
开 采变 形对 房晨 的损 謇影响
１ ． 下 沉对 房屋 的损害 影响
地 表出现均 匀下沉 时 ， 房屋 的结构不 会产生 附加应力 ， 因此 ， 均匀沉 降不对 房屋本 身带来 损害 。 当地表 下沉量 大， 地 下水位 又很高时 ， 造成房 屋周 围长期积
科 学 论 坛
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“ 三下 ’ ’ 采煤 地 面保 护 技 术 研 究
杨 明会
（ 鸡 西矿业 集Байду номын сангаас团东 海煤 矿 黑 龙江
中图分 类号 ： Ｔ Ｄ ８ ２ ３ ． ８ ３ 文献标 识码 ： Ａ
采煤 引起 的地表 移动 与变 形及变 形量值 进行设 计 。 如前 所述 ， 不 同性质 的地表
墙壁 在竖直 面 内受到附加 的弯 矩和剪 力的作用 洳 图２ ＿ ２ １ 所示 ） ， 其值 超过房 屋
基础 和上 部结 构 的极 限强度 时 ， 房屋 就会 出现 裂缝 。
在正 曲率 变形作 用下 ， 房屋 产生倒八 字形裂 缝 ， 裂缝 最大宽 度在其上 端 ； 在 负 曲率变形作 用下 ， 房屋 产生正八 字形裂缝 ， 裂缝 的最大宽 度在 其下端 。 在 采深
较小 、 建筑 物整体 尺寸较 大的条件 下 ， 地 表 曲率变 形对建 筑物 的损害较严 重 ， 一
移动 与变 形对地 表的建 （ 构瑚Ｉ 物的 影响是 不同 的， 但 它们共 同的特 点是地 表移 动与 变形对 建（ 构 形成 的附加力 都是 通过建（ ｛ 勾 溉 物的基 础传递 给上 部结 构 的。 地 表均 匀下沉 ， 一般 不 会在建（ 构 飙 物 内形成 附加 内力 ， 而采 动影 响下 的 地表 下沉往往 是不均 匀的 ， 即使从 最终结果 看 ， 有 些区域 的最终沉 降是相 同的 ， 但 却是 在地 表不 均匀沉 降 的过程 中逐步形 成 的 ， 在这 一过 程 中必然对 地 表建
水或受 潮 ， 改 变了房 屋所处 的环境 ， 会降 低地基 的强度 。 影响房屋 使用甚至 使房
屋破 坏 ， 主要 是开 采影 响的 不均 匀沉 降造 成的 。 ２ ． 倾 斜对 房屋 的损害
地 表倾斜 将 引起房屋 的歪斜 。 房 屋倾 斜会导 致房屋 重心偏 离 ， 产生 附加倾 覆力 矩 ， 承 载结构 内部将产生 附加 应力 ， 基础承载压 力重新 分布 。 地表倾斜 尤其
对高 层建 筑物 的损害 明显 ， 甚 至会引起 楼房 底层 发生 下水道倒 流等 现象 ， 影 响
正常 生 活和使 用 。 ３ ． 地 表 曲率对 房屋 的损害
地表 曲率 变 形将原 来房屋 的平 面基础变 为 曲面形状 。 这样 ， 建 筑物 的荷 载 与基 础土壤反 力间 的初始平 衡状态就 遭到 了破 坏 。 在正、 负 曲率 作用下 ， 房 屋都
会受 到损 害 。 房屋在 受 到正 、 负 曲率 影 响下 ， 将使地 基反力 重新 分布 ， 而使 房屋
所采 取 的技术措 施 ， 因此 ， 无论 是对 已有建（ 构 飙 物进行 加 固， 还 是在 采动影 响 区新 建建 （ 构溉 物 ， 都必须对 采动 影响下 的地 表移动 与变形进 行预测 ， 根据地 下
建建 （ 构飙 物 ， 主 要考虑地 表残 余移动 与变形对 拟建 建（ 构溉 物 的不利 影响 。 在 上述 几种情 况中 ， 无 论是对 已有 建（ 构 影 响的 加固或 设计 。 由于“ 三下 ” 采煤 地面 保护技术 是针 对开 采所产生 的地表 移动 与变 形影 响 进行维修 加固 ， 还是在 采动影 响区新 建建 （ 构飙 物 ， 都 必须充分 考虑 采动对 所建建 （ 构溉 物的不 利影 响 ， 进 行抗 采动
