小煤窑采空区工程地质勘察的几点认识

344管理科学与工程技术GUANLIKEXUEYUGONGCHENGJISHU煤矿采空区勘查，一般是在收集矿山资料的基础上，以地质调查、工程地质测绘、地球物理勘查、钻孔验证等手段进行，但在实际工作中，往往忽略地质调查侧重地球物理勘查，尤其是老采区的勘查，洞口大多已坍塌，难以寻觅，地下老窿巷道分布不明，无序开采形成纵横交错的采场以及重复开采造成的保安矿柱破坏，会形成跨度大的空腔，采场顶板岩层应力条件在不断发生变化，变形会逐渐波及到地表，在地表形成塌陷坑、地裂缝，上部的建筑物也会产生开裂现象，因此，在煤矿采空区勘察时应注意以下问题。

一、收集资料煤矿采空区勘查收集的资料包括矿山资料、地质资料、自然地理资料。

主要包括：采掘工程平面图、地质柱状图、井上井下对照图、地质勘察报告等。

通过这些资料的搜集，可以初步了解该区的地形地貌、地层岩性、地质构造、工程地质、水文地质、气象水文条件，以及煤矿名称、所处位置、煤矿性质、矿床特征、煤矿开采年限、矿井生产能力、开采煤（矿）层层位及开采厚度、开采工艺、采矿设计、采矿工程、回采率、矿井开拓方式、煤层埋藏深度、采空区是否充水、开采方式、顶板管理方式、煤（矿）层的顶、底板岩性、煤层开采的平面范围。

二、地质调查和工程地质测绘煤矿采空区勘查的重点是地质调查和工程地质测绘，尤其是年代已久的老采区，资料匮乏，但通过地质调查和工程地质测绘，基本可以查明老采区的范围。

在地质调查和工程地质测绘过程中，通过详细的调查走访，可以进一步查明区内的地形地貌特征及宏观地质条件；了解矿层的分布范围、深度、层数、厚度、深度、埋藏特征、顶板管理方法和开采层的上覆岩层的岩性、构造；尤其是老采区，洞口大多已坍塌，难以寻觅，地下老窿巷道分布不明，无序开采形成纵横交错的采场以及重复开采造成的保安矿柱破坏，会形成跨度大的空腔，采场顶板岩层应力条件在不断发生变化，变形会逐渐波及到地表，在地表形成塌陷坑、地裂缝，上部的建筑物也会产生开裂现象，重点调查对象为地表变形特征和分布，包括地表陷坑、台阶、裂缝的位置、形状、大小、深度、延伸方向。

关于煤矿采空区勘察及处理摘要：本文对关于煤矿采空区勘察及处理的问题进行了探讨，文章从阐述小型煤矿采空区特征入手，进一步介绍了几种常见的煤矿采空区勘察方法，并且分析了采空区勘察方法的初选及验证要点，最后研究了煤矿采空区的处理方法。

关键词：煤矿采空区；特征；勘察方法；初选及验证要点；处理方法前言煤炭作为我国重要的基础能源，一直以来都受到高度重视，而煤炭的开采、生产、供应环节更是形成了一条庞大的产业链，衍生出了一系列的工业、商业企业单位。

煤炭的开采是非常重要的一个环节，在开采过程中，会对周边地区的环境形成巨大的影响，采空区就是煤矿开采之后所预留的空洞，它需要得到相关单位的重视，运用专业方法对其进行适当的勘察和处理。

1 小型煤矿采空区特征煤矿采空区通常指的是在煤矿施工阶段，对地下煤炭或煤矸石等物质开采结束后所残留的空洞或空腔。

一般情况下，对煤矿进行开采后所留下的采空区在布局上会体现明显特点。

比如因为采煤作业往往历时长久历史悠久，许多采煤活动往往会延续几十年不停止；采空区的埋藏往往相对较浅，加上其分布地带的连续性不强，伴随着采煤随意性的问题，使得采空区也带有随意性特征。

而煤层的深度浅，分布断断续续，采煤规律性不强，就使得大规模的煤矿开采比较困难。

此外，如果工作人员对采空区资料的采集不够全面；现在的地表房屋房龄存在巨大差别，老房龄险房集中度高，地表沉降及地面塌陷调查工作也面临诸多挑战。

2 煤矿采空区勘察方法2.1高密度电法这种方法又被称作高密度电阻率法，它将岩、土在导电性上的差别作为前提，对人工施加稳定电流场后的地下传导电流分布状况进行更深入的分析，它采用的是电探方式的理念，矿区典型剖面如下图所示。

在目前，对采空区进行勘察的过程中，高密度电法是运用最为广泛的一种方法，能借此获取到相对精确的数据，在分布广的较大型采空区中运用频率最高，但对比较小型的煤矿和因滥采煤矿而留下的采空区而言，特别是高压电线分布密集的采空区，勘探线的布局往往不够连续，因此达不到理想的精度。

煤矿采空区工程地质勘察几点认识【摘要】煤矿采空区工程地质勘察是在煤矿开采过程中进行的重要工作，旨在保障采空区工程建设的安全和有效进行。

本文首先介绍了煤矿采空区工程地质勘察的重要性，并分析了研究背景和目的。

接着详细阐述了煤矿采空区工程地质勘察的基本内容、方法以及地质勘察报告的内容，指出了地质灾害预评价和治理方案的重要性。

结论部分总结了煤矿采空区工程地质勘察的重要意义，提出了发展趋势，并对研究内容进行了总结和认识。

通过本文的分析，可以更好地认识和理解煤矿采空区工程地质勘察的重要性，为相关工作提供参考和指导。

【关键词】煤矿采空区工程地质勘察、重要性、研究背景、研究目的、基本内容、工程地质勘察方法、地质勘察报告内容、地质灾害预评价、地质灾害治理方案、重要意义、发展趋势、总结认识。

1. 引言1.1 煤矿采空区工程地质勘察的重要性煤矿采空区工程地质勘察的重要性可以从以下几个方面进行分析。

煤矿采空区是煤矿生产过程中留下的地下空洞和裸露的岩石体，其地质条件十分复杂，存在着较大的地质灾害隐患，如地面塌陷、地质破坏等。

进行工程地质勘察可以及时发现和评价采空区的地质情况，为工程设计和施工提供科学依据，减少灾害风险，保障工程安全。

煤矿采空区的地质条件对于地质灾害防治和资源开发利用具有重要的指导意义。

通过对煤矿采空区进行工程地质勘察，可以深入了解地下空间结构、岩性特征、裂隙发育情况等地质信息，为地质灾害预防和治理提供有效的技术支撑，同时为资源勘查和利用提供科学依据，实现资源的有效开发和利用。

煤矿采空区工程地质勘察的重要性不可忽视，只有充分认识其重要性，加强工程地质勘察工作，才能有效降低灾害风险，保障工程安全，实现资源的可持续开发利用。

加强对煤矿采空区工程地质勘察的研究和实践具有重要的现实意义和长远意义。

1.2 研究背景煤矿采空区工程地质勘察是煤炭开采后重要的地质工作之一。

地表下的煤矿采空区是经过煤炭开采后留下的无法继续利用的空洞区域，其地质条件十分复杂多变。

小煤窑采空区、滑坡、岩溶、煤层瓦斯在工程地质勘察中的基本做法一、 小煤窑采空区的工程地质勘测（一） 访问1、 开采矿层的位置、分布、延伸2、 开采和运输的方法3、 开采矿层的厚度、开采深度、延伸长度、延伸方向、水平、倾斜等4、 开采和停采年限5、 开采坑道的形状、断面尺寸、衬砌情况、塌落支撑及回填情况。

6、 开采地下水和水量，排泄情况7、 开采照明，通风情况8、 有无瓦斯溢出，有害气体，爆炸情况（二） 以小煤窑的开采特征指导测绘1、多为常在沟谷以上部位，贴近岩层的水平巷道开采2、一般为手工开采，沿煤层方向掘进，采空范围窄小，开采深度浅，多在50m 深度以内，平面延伸100~200m 。

以巷道采掘为主，向两边开挖支巷道，一般分布无规律或呈网格状，巷道的高、宽一般为2~3m ，大多不支撑或用临时支撑，任其自由垮落。

3、掌握小煤窑垮塌的地表变形特征1）由于开采深度浅，顶板又系任其垮落，故地表变形剧烈，大多产生较大的裂缝和陷坑。

2）地表裂缝常与开采工作面的前进方向平行。

3）洞口有弃碴堆积层。

（三） 测绘1、坑洞的分布位置，断面大小延展方向及其相应的地表位置2、因采空影响而产生的陷坑，裂缝的位置、形状，大小深度，延伸方向及其与采空区和地质构造的关系3、有害气体及地下水的排泄情况4、环境工程对采空区的影响。

（四） 勘探根据访问、测绘、布置物探及钻探工作1、以小煤窑坑洞轴线为依据、布置电测深或震法，确定坑洞的确切位置及形态。

2、在可疑范围内布置印证钻孔。

（五） 小煤窑采空区的稳定性评价即坑洞埋多深可不处理1、坑洞的临界深度---作用在采空段顶板上的压力等于0时的深度。

H 0=)245(tan 2)245(tan tan 42022ϕϕϕ--++︒︒r BrP r B BrB ----巷道宽度r ----上覆岩层的重度P----建筑物基底的单位压力Φ ----巷道围岩的内摩擦角2、地基稳定性判别（顶板稳定性计算）当坑洞埋深H<H时，地基不稳定当坑洞埋深H0<H<1.5H时，地基稳定性差当坑洞埋深H>1.5H时，地基稳定3、顶板厚度的经验数据1）巷道埋深20m（其中岩层厚5~10m）以内时，一般易产生突然塌陷。

煤矿采空区工程地质勘察的实践与初步认识我国幅员辽阔，煤炭资源蕴藏丰富，随着现代化进程加速推进，煤炭需求量大大增加，特别是在2000年-2010年期间煤炭价格居高不下，这就诱使煤炭经营者加大力度采煤，一些不规范的开采方式导致采空区的形成，这在陕西、山西、河北、山东均有分布；采空区的变形、沉降、垮塌的灾害给当地居民居住环境及工程建设带来了较为严重的安全隐患。

本文根据作者在宜君县太安镇南塔村调查的房洼梁地面塌陷地质灾害，结合塌陷区所处地理位置及地形地貌特征提出对煤矿采空区工程地质勘察几点认识。

标签：煤矿采空区地质勘察认识1前言采空区是指地下矿产被采出后留下的空洞区，按矿产被开采的时间，可分为老采空区、现采空区和未来采空区。

矿体被采出后，自顶板岩层向上形成三带”—垮落带、导水裂隙带和弯曲带（见图1）。

地表沉陷，产生连续或非连续变形，由此带来一系列环境岩土工程问题，如平地积水、道路裂缝、房屋倒塌、耕地减少等，给矿区居民居住环境及工程建设留下很大隐患。

房洼梁地面塌陷位于宜君县太安镇南塔村，从野外调查访问结果分析，房洼梁地表变形特征更符合滑坡特征，目前正在进行野外勘探工作，因房洼梁地表变形区西北侧（直线距离>300m）为南塔煤矿区，在勘察成果报告未完成之前初步定性为房洼梁地面塌陷。

2煤矿采空区勘察常用手段、方法2.1煤矿采空区勘探特点煤矿采空区是在煤矿开采后，地下留下采空区，采空区顶板围岩、保安煤柱的稳定性直接影响到近地表是否产生塌陷区，所以这就要求对顶板围岩及煤层稳定程度进行研究，对岩石稳定程度研究目前已由定性描述转变为定量计算，但对煤层稳定程度的研究，目前仍然主要是定性的描述，定量的研究虽有所发展，但还没有形成统一的数量标准作为煤层稳定程度的依据，采空区问题更加复杂，难以定量分析。

在我国近年来由于煤矿采空区引起的问题日益严重，大多数矿山不同程度地存在着一些未处理的采空区，采空区是工程建设的一大隐患，但通过资料调查和钻探无法察明采空区确切的形态和位置。

文章编号:1004—5716(2005)04—0069—03中图分类号:T D32513　文献标识码:B孝柳线天井沟小煤窑采空区的勘察及工程处理张振东(铁道第一勘察设计院,甘肃兰州730000)摘要:通过工程实例,介绍了孝柳线天井沟小煤窑采空区的开采特点、巷道分布情况、勘察方法、处理原则及措施,对小煤窑采空区的勘察和工程处理有一定的参考和借鉴作用。

关键词:小煤窑;采空区;勘察;工程处理1概况天井沟小煤窑采空区位于山西省柳林县枝柯镇境内,铁路勘测里程为DK422+930～DK423+010,本段线路以填方和路堑通过,故查明基底小煤窑的类型、埋深及分布范围成为定测阶段影响线路稳定的主要不良地质问题。

2小煤窑开采及巷道情况天井沟小煤窑自1977年开采,主要开采煤层为石炭系的“四尺煤”和“六尺煤”,在开采过程中,先后挖掘了竖井和斜井,主巷道宽、高约2m,设有木支承,间距约1m,支巷道宽约2～4m 、高由煤层厚度决定,均无支承,其分布呈网格状,巷道分布有一定的规律性,呈上、下两层交错状分布。

1979年前后,在开采的过程中,由于“六尺煤”突然发生涌水,造成部分巷道被淹,故停止开采,历时3年之久,在此期间复采规模不大,仅“四尺煤”部分巷道发生过乱采乱挖现象,回采率约为30%。

因此,虽停采多年,但巷道仍无大的坍塌现象。

3　小煤窑采空区的勘察方法(1)资料分析:首先搜集区域地质资料和初测有关资料,掌握区域地质构造、地层层序以及含煤地层的埋藏深度,重点分析和了解小煤窑的分布、类型及地面塌陷等情况,以初步确定调查及采空区的范围。

(2)调查访问:主要向乡、队和有关人员了解测区小煤窑的分布范围,开采深度、厚度、方法,开采历史,主巷道及开采时地下水变化情况和开采计划等。

通过访问和调查发现了残留的竖井和斜井口,证实了该处有过采煤的历史,并找到了曾参与小煤窑挖掘的当事人(矿工),从而确定了天井沟小煤窑系现代小窑采空。

(3)地质调绘:将调查落实的竖井和斜井口位置,调绘在1∶2000地质图上,同时,在当事人的带领和指导下,对部分采空巷道进行了调查和简易实测(罗盘、皮尺),绘制了采空区巷道平面分布示意图(见图1)。

2016年第3期西南公路浅埋小煤窑采空区的勘察与处理孙东明1张弘2(1.吉林省交通规划设计院吉林长春130021; 2.成都理工大学四川成都610059)【摘要】小煤窑采空区在公路建设中经常遇到，其引起的路基塌陷及不均匀沉降等问题给公路造成极 大影响。

本文利用地质调查、抱探、物探、钻探相结合的综合勘察方法，并结合具体工程实例进行分析，对 类似的浅层小煤窑采空区的地质勘察和处理，具有启示和借鉴意义。

【关键词】路基；采空区；勘察【中图分类号】U212.22 【文献标识码】A〇引言在髙速公路建设中，经常遇到小型采空区。

这 种小型采空区由于洞口隐蔽，巷道狭窄，开采范围 小，属私挖、无规划状态，因此，在髙速公路设计 勘察时常常很难发现，造成路线无法避开，此时采 空区的勘察、评价及路基处理就显得尤为重要。

从 20世纪50年代，国内外专家就对采空区地表构筑物 保护和防治技术[1]进行了大量试验研究，积累了宝 贵的经验。

随着对采空区研究的不断深人，现在形 成了一整套行之有效的勘察、评价及治理流程。

1工程概况辉南至白山高速公路位于吉林省东南部与朝鲜相 邻的白山市和通化市境内，是吉林省高速公路网规划 布局方案中“辉南至白山至临江高速公路”的重要组 成部分。

起点与抚长高速相衔接，在白山市板石镇北 与鹤大高速相交叉，在白山市东北与G201线相衔 接。

区域地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱 特征周期0.35s，地震基本烈度VI度。

项目于里程 K7+100-K7+400路基段存在小煤窑开采区，该区属剥 蚀构造丘陵区，多麟岩埋藏较浅，高处局部直觀露，采空区地形起伏变化较大。

路基范围内主要分布有3处沉陷凹地，沉陷深度5.0~6.0m,地表植被多为 旱田农作物和少量灌木，交通条件一般。

地层岩性主 要为白垩系泥岩、砂岩夹煤层和下奥陶系冶里组石灰 岩，煤层厚度5~6m,埋深大多在14m以上。

2采空区勘察针对本采空区特点，勘察主要采用采矿情况调 查、地质调绘、挖探、物探和钻探相结合的综合勘 察方法，对获得的资料相互补充、相互验证，综合 分析确定矿区采空影响范围和垂直变化特点。

对煤矿采空区的认识与勘探作者：裴忠曹永刚李海燕田雅静来源：《管理观察》2011年第11期摘要：全国各地煤矿采空区频频出现的地质灾害，引起国人广泛关注。

目前我国煤矿采空塌陷面积已超过近百万公顷，因采空塌陷造成的经济损失累计已超过近千亿元，系统研究分析我国煤炭采空塌陷灾害现状及防治措施，是各地煤矿及地勘单位的当务之急。

关键词：采空区塌陷经济损失瞬变电磁法1.概述水灾是威胁煤矿安全生产的的主要灾害之一，近年来，随着煤矿开采深度加大，开采范围的延伸、扩展，水害威胁程度日趋加重，煤矿淹井、淹采区及水害伤亡事故时有发生，已严重制约煤矿安全生产。

为提高矿井抗灾能力，防范水害事故发生，有必要应用地球物理方法勘察煤矿采空区及周边老窑积水情况，基本摸清矿区及周边老窑积水情况，准确率可达75%以上，把水害预测评价工作真正抓细、抓实、抓好。

彻底解决煤矿水文基础资料不清、防治措施不力、技术管理弱化等问题，为煤矿在采掘活动中有效防治水害提供详实、可靠的技术依据，进一步提高煤矿基础安全管理水平。

2.煤矿采空区频出的地质灾害事故平山县下口镇泥里河选矿厂“1.4”透水事故、本溪县煤矿透水事故、山西王家岭煤矿透水事故、新安县寺沟煤矿“12．2”特别重大透水事故、思南县棚子煤矿“7·13”较大透水事故、山西省大同市左云县张家场乡新井煤矿透水瞒报事故、上栗县赤山镇高兰永胜煤矿“7·7”特大透水事故、山西省吕梁市临县招贤镇胜利煤焦有限公司樊家山井发生透水事故、贵州省黔西南州晴隆县中营镇新桥煤矿发生透水事故、湖南省娄底市冷水江市铎山镇金胜煤矿-120水平一石门上山东煤平巷发生透水（突泥）事故、山西省临汾市西郭天煜煤业有限公司新星煤矿发生透水事故、四川省内江市威远县八田煤矿发生老采空区透水事故、鸡西金利煤矿“4·4”重大水害事故是重大责任事故、鸡西市恒山区恒鑫源煤矿发生透水事故、山西郊南矿透水事故原因…等等事故煤矿多没有查明矿井水文地质情况，特别是没有查清矿区范围内的老采空区、废弃井以及积水情况，盲目基建，为矿山基建埋下事故隐患。

收稿日期:20181204作者简介:黄　创(1985 ),男,2007年毕业于湖南科技大学土木工程专业,工学学士,工程师㊂文章编号:16727479(2019)02004704铁路隧道小煤窑采空区勘察与处理黄　创(中铁工程设计咨询集团有限公司太原设计院,山西太原　030013) 摘　要:某铁路隧道隧址区分布有小煤窑采空区㊂为查明采空区的分布,通过实地调查地表变形㊁收集矿区煤层资料等手段,大致确定了采空区的范围和深度;采用高密度电法沿隧道布置纵向和横向测线,进一步确定了采空区的分布,最后通过在隧道两侧布置钻探进行了验证㊂研究结果表明,采空区分布于隧道拱顶上方2~4m ㊂由于线位平面绕避非常困难,通过降低线位高程12m ,使得隧道从采空区下方通过㊂施工中可通过加强超前支护,采用复合式加强衬砌,增加防排水设备㊁有害气体检测等措施进行处理㊂关键词:隧道;小煤窑采空区;勘察;立体绕避中图分类号:U455.43 文献标识码:A DOI:10.19630/ki.tdkc.201812040003Exploration and Treatment of Small Coal MiningGoaf Area for Railway TunnelHuang Chuang(Railway Engineering Consulting Group Co.,Ltd.Taiyuan Design Institute,Taiyuan 030013,China)Abstract :A small coal mine goaf is distributed in a railway tunnel site.In order to find out the distribution of the goaf,the scope and depth of the goaf are roughly determined by means of field investigation of surface deformation and collection of coal seam data.The distribution of the goaf is further determined by the high⁃density electrical method which is used to arrange longitudinal and lateral survey lines along the tunnel,and finally verified by drilling on both sides of the tunnel.The research results show that the goaf is distributed 2to 4m above the tunnel vault.Since the planar line avoidance is very difficult,the tunnel passes through belowthe gob area by reducing the line position elevation by 12m.During construction,it can be conducted by measurements such as strengthening advanced support,using composite reinforcement lining,adding waterproof and drainage equipment and harmful gas detection.Key words :Tunnel;Small coal mine goaf;Survey;Stereoscopic avoidance1　概述小煤窑采空区是铁路施工和运营安全的隐患,线路选线时一般应尽量绕避㊂如必须通过时,应查明其地质特征,进行稳定性评价并提出工程措施意见[12]㊂小煤窑采空区具有私自开挖㊁埋深较浅㊁随意性强㊁无规划等特点,国内的孝柳线㊁准朔线㊁包西线㊁巴准线均遇到了不同程度的小煤窑采空区问题[3]㊂多年来,勘察设计单位对小煤窑采空区进行了大量的勘察工作,积累了宝贵的经验㊂李景山在包西线勘测中采用地质调绘㊁物探㊁钻探等手段,查明了米家园子小煤窑采空区的分布[4];孙金等在登封至商丘高速公路勘察中,采用资料收集㊁地质调绘㊁地震反射波法及钻探查明了郑新天富煤业的采空区[5];庞雪春根据工程㊁技术㊁经济及环境等因素,对马鞍山采空区绕避方案进行研究[6];霍世强等在平朔东露天矿专用线中采用充填注浆法对采空区进行治理[7]㊂以往研究没有形成统一的标准和完整的流程,其处理方案也大多为平面绕避和注浆充填㊂内蒙古鄂尔多斯市某铁路隧道位于中兴煤矿北部,区域内分布有已关停的小煤窑,通过现场调查走访㊁地质调绘㊁矿区煤层资料收集㊁物探及钻探验证等综合勘察手段,查明了采空区的分布㊂设计时采取了降低线位高程㊁立体绕避的方案㊂施工中采用加强超前支护㊁加强衬砌等措施,使隧道顺利从采空区下方安全通过㊂2　工程概况2.1　地层岩性某单洞双线铁路隧道位于鄂尔多斯市东胜区东南约30km 处,长1682m㊂地貌类型为低中山区,地面受流水侵蚀切割剧烈,沟谷纵横,植被稀疏,沟谷及山麓基岩大面积出露㊂隧址区表层为薄层第四系上更新统砂质黄土,下伏侏罗系下统砂岩㊁泥岩及煤㊂岩层产状近乎水平,倾角一般小于5°,倾向北北东㊂地下水为基岩裂隙水,主要靠大气降水补给,水量贫乏㊂2.2　采空区分布隧道位于中兴煤矿矿区北部,区域内分布有已关停的小煤窑㊂小煤窑无正规手续,管理混乱,无开采资料㊂根据现场调查,隧道里程DIK32+430~DIK32+560段地表塌陷,变形区域长约130m,裂缝断续相连,分布很不规则,裂缝长20~60m,宽2~160cm 不等,最大错台高差30cm,局部地段已塌陷,隧道上方地表变形区域见图1㊂图1　隧道上方地表变形区域2.3　煤层情况通过走访调查,小煤窑于20世纪90年代后期开始开采,采煤方法为房柱式,采空区顶板自然垮落,通风方式为自然通风,井下运输方式为三轮车从工作面运至地面储煤厂㊂至2005年被关闭前,小煤窑合计开采17万吨,回采率为40%㊂中兴矿区共有3层煤分布,煤层号分别为3号㊁4号㊁5号㊂小煤窑于2005年之前采用巷道开采第一层煤(3号煤层)㊂根据中兴煤矿储量报告中的3号煤层底板等高线(见图2),线路附近的3号煤层底板高程为1345~1355m,煤层平均厚度为1.89m [8]㊂地表变形区域内隧道洞身高程为1340~1350m,推测采空区的分布范围见图3㊂图2　3号煤层底板等高线(单位:m)　图3　推测采空区的分布范围3　采空区勘察3.1　物探、钻探布置(1)物探在分析已有资料的基础上,为查明采空区的范围,决定采用高密度电法进行勘探㊂高密度电阻率法结合了电测深法和电测剖面法的优势,具有分辨率高㊁干扰小等特点[9]㊂根据现场的地质条件和地形情况,沿中线两侧平行布设两条纵断面,测线跨越采空范围,测线长度均为320m;另外布设2条横断面,测线长度分别为280m 和230m㊂本次工作采用具有较高分辨力的斯伦贝格装置(5m 极距),向地下传入电流,通过测定电阻异常区来确定采空区的空间位置和规模㊂(2)钻探物探资料的解释具有多义性,其成果还需要钻孔资料进行验证㊂根据地形,沿线路两侧布置8个钻孔,钻孔间距20~50m 不等,其中地表变形区域和物探异常区内钻孔布设较密集,变形区域外钻孔间距较大㊂钻孔位于线路两侧9~30m 不等,深度均按进入最底层的5号煤层控制(根据中兴煤矿储量报告中‘5号煤层底板等高线图“,隧道位置5号煤的层底高程为1310m)㊂采空区勘察物探㊁钻探布置见图4㊂图4　物探㊁钻探布置3.2　物探成果岩土的电阻率除与成分有关以外,还与地质构造㊁地层结构㊁地下水等有关㊂场地为砂泥岩地层,孔隙小,产状平缓,基岩裂隙水不发育,无断层分布㊂正常地层电阻应较为稳定或呈水平状条带分布,如存在采空区,应显示为高阻异常;当采空区内积水时,地层孔隙饱和,应显示为低阻异常[10]㊂本次选取效果较好的北侧测线进行分析,该测线的视电阻率分布见图5㊂表层电阻率为20~60Ω㊃m,推断为覆盖层;电阻率60~100Ω㊃m 区域推断为基岩风化层;电阻率大于100Ω㊃m 区域推断为完整基岩㊂DIK32+440~DIK32+570段电阻率高于180Ω㊃m,且呈水平状分布,推测为煤矿采空区且内部无积水㊂高阻区中部DIK32+480~DIK32+510电阻率相对较低,推测为小煤窑内部的保安煤柱㊂综上所述,判断采空区里程为DIK32+440~DIK32+570,高程为1340~1360m㊂物探解译成果见图6㊂图5　视电阻率分布图6　物探解译成果示意　3.3　钻探验证成果(1)DIK32+430~DIK32+560范围外,地面至5号煤层底板之间钻进平稳,无明显漏浆及进尺过快等异常情况,岩层和煤层完整,均未见空洞㊂(2)DIK32+430~DIK32+560范围内,4个钻孔有3个发现空洞,钻进过程中,泥浆迅速流失㊂钻孔Z-5中见编织袋碎片,推测为采空㊂空洞高程分布在1351~1355m,高1.4~2.25m;推测未发现空洞的钻孔位于保安煤柱上㊂采空区下方4号㊁5号煤层完整㊂钻探成果统计见表1,采空区钻探岩芯见图7㊂表1　钻探成果统计编号里程/m空洞高程/m空洞高度/m 备注Z-1DIK32+377无无煤层完整Z-2DIK32+420无无煤层完整Z-3DIK32+4401352.1~1353.51.4漏浆掉钻,有坍塌岩块Z-4DIK32+483无无煤层完整Z-5DIK32+5201351.7~1353.51.8漏浆掉钻,见编制袋碎片Z-6DIK32+5431351.9~1354.152.25漏浆掉钻Z-7DIK32+570无无煤层完整Z-8DIK32+614无无煤层完整图7　Z-3孔10~15m 岩芯3.4　小结结合调绘资料㊁物探资料和物探资料综合分析,结果如下:(1)经过专项勘察后,认为采空范围为DIK32+430~DIK32+560㊂(2)通过物探及钻探验证,该矿区仅有3号煤层进行过开采,与调查结果一致㊂(3)通过物探及钻探,采空高程为1351~1355m,采空高度为1.4~2.25m,与煤矿储量报告基本相符㊂4　采空区处理4.1　立体绕避隧道地层为砂岩泥岩互层,产状平缓,层间结合较差,且泥岩具有弱膨胀性,遇水易崩解软化,施工时易产生塌方与变形㊂采空区底板位于隧道拱顶上方2~4m,隧道从采空区下方通过将破坏岩体中初始应力脆弱的平衡状态,施工时极可能产生大规模的塌方甚至坍塌至地表,危及拟建隧道的安全㊂对采空区进行加固处理也难以保证隧道围岩的稳定,无法消除采空区的危害㊂为减小采空区对隧道的影响,降低隧道的施工风险,在线路平面无法绕避的情况下,决定优化线路的纵断面设计,加大隧道顶板与采空区底部的安全距离㊂考虑到隧道所在地层以及工程的经济性,确定了12m的安全距离㊂最终采取调整线路坡度㊁降低线路设计高程的方法,将采空区底板与隧道拱顶的距离由2~4m增加到14~16m(隧道的埋深由15~23m增加到27~35m)㊂一方面增大了隧道的 埋深”,使其容易形成自然拱;另一方面在隧道的拱顶与采空区之间形成了缓冲地带,减小了采空区坍塌对隧道的冲击(见图8)㊂图8　线路纵向绕避采空区示意4.2　工程措施采空区DIK32+430~DIK32+560段采用Ⅴ级围岩复合式加强衬砌㊂拱顶采用准42的导管进行注浆,导管长度为4m,环向间距为0.5m,以10°~15°的外插角打入地层,纵向搭接长度不小于1m㊂初期支护采用Ⅰ18型钢拱架闭合支撑,间距为0.6m/榀,喷射混凝土30cm㊂二次衬砌采用45cm厚的钢筋砼结构[1214]㊂由于隧道穿越煤层,应对洞内实施24h不间断供风,并加强瓦斯及有害气体的监控监测㊂另一方面,应严格控制围岩变形,并加强洞内监控量测,做好地表沉降监测和超前地质预报[15]㊂5　结束语小煤窑开采无规划,历史较久,痕迹模糊,需要广泛收集区域地质资料和矿区资料进行深入研究,通过地质调绘分析采空区的分布,利用物探指导钻孔布置,提高钻探的有效性,节约勘察成本和时间;通过钻探来修改和完善物探资料的解释,通过物探和钻探的相互配合查明采空区的地质情况㊂对于小煤窑采空区,当加固处理难以消除危害时,铁路隧道应采取绕避原则,当平面难以绕避时,可考虑调整纵断面坡度实现立体绕避㊂采空区下方的隧道施工应缩短初期支护钢拱架的间距,根据实际变形情况调整预留变形量,以减小采空区对隧道的变形影响㊂必要时可对拱顶采取超前小导管注浆,以降低采空区岩体裂缝发育㊁岩体松动带来的塌方风险,并加强洞内和地表监测,以指导和优化施工㊂参考文献[1]　铁道第一勘察设计院.TB10012 2007铁路工程地质勘察规范[S].北京:中国铁道出版社,2007.[2]　中铁二院工程集团有限公司.TB10027 2012铁路工程不良地质勘察规程[S].北京:中国铁道出版社,2012.[3]　尹竹祥.大断面软岩隧道穿越采空区和矿区建筑物施工工艺研究[J].科技创新与应用,2014(2):194.[4]　李景山.小煤窑采空区工程地质勘察的几点认识[J].科技交流,2006(4):3033.[5]　孙金,万战胜,魏平,等.高速公路采空区勘察及稳定性分析与评价[J].西南公路,2015(5):1520.[6]　庞雪春.马鞍山隧道绕避采空区的线路方案比选[J]路基工程,2011(1):150152.[7]　霍世强,郑鲜峰.铁路专用线采空区处治探析[J].科技创新导报,2010(11):97.[8]　内蒙古自治区煤田地质局一一七队.中兴煤矿资源储量核实报告[R].鄂尔多斯:内蒙古自治区煤田地质局一一七队,2003. [9]　中铁第四勘察设计院集团有限公司.TB10013 2010铁路工程物理勘探规程[S].北京:中国铁道出版社,2010. [10]冉云.高密度直流电法在小窑勘察中的应用分析[J].山西交通科技,2016(10):810.[11]中国煤炭建设协会.GB51044 2014煤矿采空区岩土工程勘察规范[S].北京:中国计划出版社,2014.[12]王二磊,梁庆国,丁冬冬,等.新近系泥岩隧道初期支护受力特性研究[J].铁道标准设计,2017,61(6):120125. [13]高焱,朱永全,董宇苍.寒区隧道冻胀力模型试验及围岩注浆效果研究[J].铁道标准设计,2017,61(2):9599.[14]肖明清.复合式衬砌隧道的总安全系数设计方法探讨[J].铁道工程学报,2018,35(1):8488.[15]王海涛,金慧,涂兵雄,等.砂土地层地铁盾构隧道施工对地层沉降影响的模型试验研究[J].中国铁道科学,2017,38(6):7078.。

采矿工程中的煤田地质勘探分析摘要：煤田地质勘探工作是在煤炭资源开发前，合理应用相关技术措施，分析煤层埋藏的相关状况，为后续煤炭资源开采、矿井建设奠定基础。

因此为了保障采矿工程的顺利开展，本文对采矿工程中的煤田地质勘探进行了探讨分析。

关键词：煤田地质；勘探技术；问题；策略煤炭是我国的重要能源之一，我国作为煤炭使用大国，对煤炭开采非常重视。

而煤田地质勘探是煤炭开采的第一步，基于此，以下就采矿工程中的煤田地质勘探进行了探讨分析。

1.采矿工程中的煤田地质勘探问题分析1.1煤田水文地质复杂，需要改进矿井防水技术。

煤田的水文地质条件十分复杂，再加上不断地增加采深，在治理浅部矿井水的过程中获得的一些经验和技术，一般与深部矿井水动力条件不能相适应，随着采深的不断增加，发生突发事故的次数将会增多，且突水量也逐步增多，面临着底部岩溶水的重大威胁，我们必须不断完善防水技术，只有这样才能从根本上改善煤田水害，才能从根本上遏制由于水害造成的人员和经济损失；而深入研究矿区深部岩溶水形成与运移特征，深部矿井底板岩溶水突出机理，开发突水预测预报技术；开发适应现代机械化开采的采掘区无水险水害防治技术成为煤田防水害的主要趋势。

1.2地质开采信息无法满足技术发展的现状分析。

连续作业是煤炭工业现代化或采掘机械化和自动化的主要特征。

这要求开发前查明所采煤层的细微变化，如煤层厚度、结构和灰分的局部细小变化。

煤层及其顶底板岩石物理力学性质的局部变化等。

但是，世界各国的煤炭证实储量及我国的探明储量均只主要说明煤炭的原地埋藏数量，并未充分甚至没有提供满足现代开采技术要求的开采地质信息，为适应现代机械化开采，普遍需要补充勘探。

1.3煤层气开发技术技术落后的现状问题。

近年来许多国家正在把煤层气作为一种能源进行研究，已有几十个国家开展了煤层气研究、勘探和开发活动。

在煤层气试验开发中，目前所遇到的问题是：多数矿井煤层气产率低、衰减快，钻井冲洗液污染煤层，完井后坍塌堵孔，水力压裂效果不明显，裂缝短，所占比例低，完井后采气效果差等。

煤炭地质工程的勘察与设计要点分析摘要：煤炭资源所处的地质条件以及特色都是不同的，因此，我们应该建立一种比较系统化的、科学合理的地质勘查策略，而且还可以充分地探索一些相关的勘探方式。

在煤炭地质勘察的过程中仍然存在着一些问题需要解决，我们需要对此进行认真地探索和分析，为煤炭资源地质勘查提供更多有效的方法。

关键词：煤炭工程地质勘察；设计；控制引言在煤矿地质工程勘察中，水文地质勘察是非常关键的一个环节。

但在实际勘察工作中，由于相关人员不够重视，水文地质问题很容易被忽略，使得工程中存在很多安全隐患，甚至造成严重的安全事故。

因此，在进行工程勘察时，对水文地质问题一定要重视起来。

同时，通过材料的收集以及根据现场的勘察数据对水文地质进行研究及分析，以便更好地了解和掌握地下水的分布特点。

比如，专业人员需要了解地下水的类型、水位变化、流向等，以提前掌握地下水对煤矿可能造成的影响，给施工提供更加全面的资料，确保工程顺利进行。

通过对水文地质的深入研究和分析，也能预防煤矿开采对周围环境造成的破坏，进而使事故发生的频率降低，使煤矿开采工作能够顺利开展。

1煤炭工程地质勘察相关概述煤炭工程地质勘察的核心内容就是探明煤炭工程所在区域的地质条件，掌握地层分布情况，以及各地层的性质，同时对存在的地质问题进行分析研究，以保证地质条件评价的准确性，煤炭工程地质勘察的核心内容是根据不同的勘察要求，以真实反映出不同施工区域的地质条件以及煤炭的形态，再结合煤炭工程具体的施工条件、建设要求等，给出标准、合规的地质勘察成果报告，为煤炭工程的选址、规划设计、施工方案编制等提供有效的数据支撑和参考指导。

煤炭工程地质勘察涉及到的内容比较多，影响地质勘察质量的因素比较多，为给煤炭工程建设提供有效的地质条件支持，需要采取合适的勘察技术。

每种地质勘察技术都有各自的优缺点，在具体应用中需要结合煤炭工程所在区域的实际情况，选择其中一种或者两种及两种以上的勘察技术，进行相互验证，以保证煤炭工程地质勘察质量。

史较长，勘察资料和采矿资料比较缺乏，所以对这0　引　言类采空勘察难度较大，需要采取多种勘察方法，互相验证、彼此互补。

采空区属于隐蔽、复杂、容易引起地质灾害的某高速公路已通车十多年，其右侧10m 处原有不良地质场地，对公路建设危害性很大。

在浙江的萤石矿一竖井，后由于抽水导致竖井处地面塌陷，公路建设中常常遇到小型地下采空区，一般来说，塌陷区域呈倒圆锥形，直径约8m ，塌陷发生后迅这类采空区初始多为私人开采，无规划，逐矿开速被宕渣回填。

该段公路场地地势平缓，属低山丘采，顶板管理简单，开采深度多在150m 之内，常陵地貌。

地下水以浅部松散岩体潜水和基岩裂隙水无采矿资料，由于矿脉产生的无规律性，使得对这为主，赋存于浅部第四系地层和下伏基岩内构造裂类采空区的勘察不但难度较大，还具有许多不确定隙、风化裂隙及构造破碎带内。

勘察期间，路基处性。

为查清采空区地质条件，准确评价采空区段的地下水位深约1.9~9.3m ，高程约76.1~77.4m 。

公路稳定性，采用综合手段，利用多种勘探方法，场地分布北东走向构造断裂带，其宽度约2～以相互对照、相互补充方能准确确定采空区范围，20m ，长约1500m ，总体走向北东40°,倾向北合理评价采空区稳定性及其可能产生的危害，取得西，倾角约60°，已探明萤石矿矿体即被该构造破满意的效果。

碎带控制。

采矿坑道已控制垂深140m ，矿体平均1　采空区勘察厚度3.05m ，厚度变化小，矿体形态规则，连续性好，呈稳定单脉状分布，其产状与控矿断裂基本浙江萤石储量丰富，在公路勘察中常遇到许一致。

多小型萤石矿，萤石矿属于热液侵入矿类型，矿根据对场地分析，采空区巷道可能没有完全塌脉常沿节理、断裂面侵入，受构造破碎带控制，陷，当采空区为空洞或充填高阻充填物时，则易形所以空间中矿脉呈现出一定厚度的不规则厚板成相对高阻异常，具备应用高密度电法条件，同时状，地下采空形状多为巷道、竖井以及延伸长、高度大、宽度有限的倾斜长方体地下空间。

简析采空区勘察要点多年来，在隧道、公路、铁路等各类工程建设与发展的过程中，采空区问题逐渐暴露在设计、选线及施工等多环节中。

对采空区影响范围及边界的确定、地基稳定性能的评估以及采空区处理方案的确定等都会对整个施工方案的优化及工程投资估算产生很大的影响。

采空区勘察工作较为复杂，其主要是由于长期的无规则开采及不科学的处理，从而导致上覆岩层破坏，并且规律性不强，加上受到其他方面因素的影响，往往会导致地表突然塌陷、沉降异常等问题。

[1]对于采空区勘察方面的处理，国内外的研究人员都进行了深入的研究与分析，并且通过软件反复演练及数据的处理，取得了很大的成绩。

当前我国有相关学者借鉴前人的研究理论，采用综合方法对地表地形的相关因素及基础条件进行分析，并在综合物探及钻探分析之后，对数据结果进行进一步的合理优化。

1 某高速公路环境及地质条件分析1.1 地理位置及交通情况勘察区域位于内蒙古自治区鄂尔多斯东胜区，在行政方面隶属于准格尔旗管辖，勘查区域位于东经111°10′～111°12′，北纬39°48′～39°40′之间，人口大约为60万人，勘查区域位置在准格尔旗东部所在的海子塔乡一直到鄂尔多斯市东胜区的一个村庄。

有国道线在其北方位置大约相距10cm与之平行，其间交叉有沙市公路及运煤水泥路，交通条件较为便利。

1.2 水文、气象情况水文方面：勘查区域主要的地表水系为乌兰木伦河与其相关的直流河流，乌兰木伦河境内的总会长度大约为27km，直流表现主要为冲沟及大川，该段区域的地质构造位置处在华北地台鄂尔多斯台向斜的东北部位置，没有不良的深部地质构造。

除此之外，岩层较为平缓，通常坡度都<5°。

气象方面：路线经过的区域大多数为大陆半干旱气候，夏季干热，冬季严寒。

7月、8月为一年之中温度最高的季节，最高可达35℃，2月份温度最低，可达零下30℃。

年平均降水量在292mm左右，主要集中在夏季，降雨形式多为暴雨。

煤炭采空区综合地质勘察实践思考作者：谢忠义来源：《中国科技纵横》2017年第08期摘要：本文就某采空厂区作为研究对象，并且通过资料收集、地质调查、地球物理探测等多种方式，来对煤炭采空区的形态以及性质进行系统研究，并且在此基础上，就煤炭采空区的综合地质勘察情况进行了分析研究。

关键词：煤炭；采空区；地质勘察中图分类号：U212.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）08-0144-011 该采空区的煤层分布情况本次研究的采空区正处于闭坑恢复治理其，并且已经完成了矿山地质环境保护以及恢复治理项目的初步验收工作，其属于私营煤矿企业，因此在资料收集的过程中有着一定的难度。

该煤层中共含煤5～6层，可采2～3层，现阶段采空区基本为13#煤，而15#煤是其最为稳定、厚度最大的可采煤层。

该煤层位于石碳系上统太原组地层的地步，其砂岩为煤层的直接顶板。

线状附近钻孔多揭露煤层顶板岩层比较完整，并多为薄至中厚层状构造，在对煤矿技术人员进行随访时了解到，该煤层位于河道附近的煤层顶板条件很差，因此在该区域的煤层大部分还未被开采[1]。

2 对高采空区的形态以及地质性质进行勘查2.1 进行工程地质测绘借助于共层地质测绘工作，能够对采空区的范围进行确定，其主要工作包含工程地质的调查、具体采矿情况的调查以及地表变形状况的调查等等。

其目的在于进行资料的收集，并且进行采空区分布位置以及探测范围的确定，并且能够会后续的探测方案提供一定的数据支持。

2.2 地球物理勘探为了对采空区的形态以及分布情况进行研究，就需要对该区域进行地质雷达勘测，同时需要运用地震CT技术，凯进行直达波地震勘测，就地震勘探与地质雷达勘探的结果进行对比，并在此基础上得出一个较为准确的结果[2]。

地质雷达探测：（1）原理：地质雷达是由发射部分与接收部分所构成的，其发射部分是能够产生高频脉冲波以及可以对外进行电磁波的天线而构成的，并且以60°～90°的角度来对地下进行高频电磁波的发射。

浅析煤矿工程地质勘察黑河市煤炭生产安全管理局黑龙江省黑河市164300摘要：煤炭资源在人们的生产生活中发挥了重要作用，体现了一定的不可或缺性，自从进入到21世纪以来，各行各业的发展水平不断提高，增加了对于煤矿资源的应用需求，促使我国煤矿开发力度逐年增强。

需要注意的是，煤矿开采过程中极易诱发各类安全事故，严重威胁煤矿开采人员的人身安全。

主要针对煤矿地质灾害特征进行分析，后又提出了对应的防治方案。

1.关键词：煤矿工程；地质勘查；措施引言当代，人类通过各种手段来发掘自然界一切可以运用的资源，使得地球上一些含有能源资源的地质状况遭到破坏。

这会给煤矿带来地质灾害，使企业的生产受到极大影响，甚至会制约企业所有项目的进展。

因此煤矿企业应该在保证生产安全的基础上，展开科学的作业方式。

1煤矿地质勘查工作的意义在我国的煤炭开采过程中，煤矿地质勘查是一种综合性比较强的工作，可以从三方面进行分析，第一个方面是涉及范围比较广，与许多个煤矿相关专业有关，第二个方面是涉及工序繁多，第三个方面是煤矿地质勘查工作关系到许多人进行许多次的勘查。

上面所说的关于煤矿地质勘查的特殊性体现出了煤矿地质勘查的工作是一种繁琐复杂而且综合性很强的工作。

与煤矿的地质勘查工作相关的工作包含了地质勘查工作、水文地质勘查工作、瓦斯地质勘查工作、物探勘查工作、绘图以及制图工作等。

在煤矿开采的过程中，可以把煤矿地质勘查的工作作为一项先行工作，它在煤矿开采过程中担任眼睛的角色。

如果煤矿地质勘查的工作能够顺利进行，对煤矿生产工作的顺利进行非常有利，可以帮助避免开采煤炭时可能会出现的安全性问题。

在进行煤矿地质勘查工作的时候，不可以产生失误或是偏差问题。

如果是出现了偏差或者是误差，导致煤矿安全性的问题事故或者是开采中的问题事故的发生。

比如，在勘察的过程里产生了偏差、失误，就会使得在开挖煤炭巷道的过程中发生偏差，最终导致生产出不合格的施工工程，也同样可能会使整个巷道的工程报废。

浅谈矿产采空区的工程地质勘查问题陈有宝发表时间：2018-08-08T17:25:00.477Z 来源：《基层建设》2018年第19期作者：陈有宝[导读] 摘要：采空区的勘查工作需要多种技术方法相互配合解释，每一项技术方法的成果只是必要条件，并不是推断采空区特征的充分条件。

昌吉市国土资源局地质矿产监测中心新疆昌吉 831100摘要：采空区的勘查工作需要多种技术方法相互配合解释，每一项技术方法的成果只是必要条件，并不是推断采空区特征的充分条件。

采空区的勘查工作需要将地质调查、地球物理勘探、钻探、岩石力学实验等每一项勘查技术方法协调配合，每项的结果要相互验证，形成完整的技术链条，以此推断的采空区各项特征才更真实可靠，对规划工程建设提供的基础信息才更加准确可信。

关键词：矿产采空区；工程地质；勘查问题我国在采空区建筑的勘查、设计、施工等方面都积累了一些经验。

但是，由于不同采空区场地的类型、规模及开采条件不同，因此有必要明确采空区建筑的勘查、设计、施工、监测等技术标准，认真贯彻国家相关防灾减灾法规，确保采空区建筑的建设质量和运营安全。

1工程物探方法1.1直流电法一般在工程地质勘察时经常遇到一种情况，就是关于目的体埋深和规模较小的情况，这就要求进行电法勘察时必须小点距、高密度的进行数据采集，这与常规电法相比开展工作来说，施工效率高而且精度大。

高密度电阻率法是探测地下岩土体目前最常用的方法，同时二维电的断面测量用的高密度电阻率法，具备两种功能就是剖面法与探测法。

它的特点是信息量大和施工效率高，而且是通过自动采集系统采集数据的，这样可以实时处理软件资料，自动绘制和打印成果图件。

电阻率的智能化程度也得到了很大的提高，对地下目的物的探测在一般勘查中很有效果；高密度电阻率法工作装置形式很多，可根据场地和勘查深度的情况选择点距与总电极数。

1.2地质雷达有轻便、分辨率较高和抗干扰性强性质的地质雷达，在公路质量检测、考古和地质勘探方面发挥了很大的作用。