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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 (3)（一）自然地理 (3)（二）区域地质概况 (3)（三）矿产地质 (4)（四）目的任务 (4)二、勘查工作设计依据 (5)三、整体工作思路 (5)四、工作方法 (5)（一）瞬变电磁 (6)（二）地震勘探 (8)（三）高密度电法 (12)（四）钻探 (14)五、勘查工作设计 (14)（一）工作量设计 (14)（二）勘查工作进度计划 (14)六、近三年勘查工程一览表 (16)七、单位资质证书 (16)八、企业法人营业执照 (17)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。
下段：由杂色粘土岩，铁质岩，及浅灰色砂岩组成。
（3）石炭—二叠纪太原组:厚162m左右本组地层为典型的海陆交互相沉积,主要由浅灰色砂岩、粘土岩和深灰色粉砂岩、泥岩及薄层石灰岩组成,含薄煤8-10层, 7、9、10-3煤层较稳定。
采空区探测的基本方法和初步工作方案1. 采空区物探方法探测的可行性1.1 电性地质条件在煤系地层中, 当煤层被开采以后,在地下岩层中形成一定的空区, 同时采空区上方岩层在重力作用下发生一定的塌陷, 造成煤层上覆岩体失去原有平衡状态而发生一定程度岩移, 破坏了岩石的完整性、连续性, 致使岩层破碎和出现大量的空隙和裂隙, 电阻率在这些区域中其值也发生变化, 使得原电阻率层状形态受到了破坏, 呈不连续、杂乱现象。
一般松动、裂隙、坍塌、采空区为高阻反映, 而当采空区域含水或其它含水充填物时易形成低阻异常。
总之煤层采空区与其周边岩层存在明显的电性差异, 具备投入瞬变电磁法、高密度电法进行勘探的地球物理特征。
1.2 氡气测量条件不同的岩石含有不同的放射性元素和非放射性元素, 放射性元素在衰变时, 会产生一种惰性气体——氡气。
在裂隙, 构造发育的地区, 岩石破碎、断裂密布及岩石坍塌等地段, 特别利于氡气的释放和运移, 易于形成氡气异常。
测量氡气异常的分布, 能为研究浮土覆盖地区的构造、断裂带等工作提供重要的信息。
对于地下存在采空区时, 会使其上部岩层结构发生变化, 如岩石出现裂缝或破碎等。
这就为氡气的运移与集聚提供了有利的条件, 从而形成氡异常, 这便是利用氡气测量来解决地下采空区存在与否的地球物理前提。
2. 采空区探测物探方法的原理介绍2.1 瞬变电磁测量原理瞬变电磁探测是地球物理探测的主要手段之一, 经过向地下发射电磁波激励地下目标, 接收其产生的二次场, 确定被测目标的物理参数。
瞬变电磁测量是利用不接地线圈（或称回线）向地下发射一次瞬变磁场一般是在发射线圈上供一个电流方波, 可在地下产生稳定的磁场分布, 当电流方波关断后, 地球介质将产生涡流, 其大小取决于地球介质的导电程度。
该涡流不能立即消失, 它将有一个过渡过程, 过渡过程产生的磁场向地表传播, 在地表接收线圈把磁场的变化转化为感应电压的变化。
瞬变电磁法的测深原理又以” 烟圈”效应形象地加以阐明, 地表接收的二次电磁场是地下感应涡流产生的, 其涡流以等效电流环向下并向外扩散, 形如”烟圈”。
采空区详细勘察设计方案一、勘察目的与任务1、进行采空区勘察，查明采空区的范围、埋置深度、充填情况等。
2、查明场区内岩土体物理力学性质。
3、对采空区地基稳定性进行分析评价。
4、针对采空区进行采空区治理施工方案设计。
二、勘察范围确定根据场地局限性条件，确定勘察范围为：东至规划边界，南至规划边界，西至路内边界，北至路内界，勘察面积为39467m2。
见钻孔布置图。
三、勘察工作方法（一）钻探按照行间距50m，孔间距50m网络布孔，共布孔26个。
第四系开孔孔径为108mm，岩层孔径为75mm，设计孔深160m，工程量总计4160m。
26个勘察孔第四系下108套管防坍塌，对其进行保护预留，待治理时兼做灌浆孔。
套管总计260m。
见钻孔布置图。
（二）地球物理勘探对钻孔拟采用的地球物理勘探工作有电测井、声波测井、放射性测井、井斜测井。
地球物理勘探钻孔不少于总钻孔数的三分之一，为9个孔，共计1440m。
电测井:划分地层，区分岩性，确定裂隙破碎带的位置和厚度，确定含水层位置和厚度，测定地层电阻率。
声波测井：区分岩性，确定裂隙破碎带的位置和厚度，测定地层的孔隙度，研究岩土体的力学性质。
放射性测井：划分地层，区分岩性，鉴别裂隙破碎带，确定岩层密度和孔隙度。
井斜测井：测量钻孔的倾角和方位角。
（三）井内摄像对全部钻孔进行井内摄像，共计26孔。
观测全孔破碎带、裂隙发育情况、采空塌落情况、采空充填情况、采空剩余孔隙率。
（四）室内试验每层取土样一组，取样孔不少于总孔数的六分之一，土样约40组。
岩样每大层一组，采空区顶板取样一组，岩样约64组。
土的物理力学性质：常规试验。
岩石物理力学性质：颗粒密度、风干/饱和抗压强度、风干/饱和抗剪强度、风干/饱和弹模+变模。
四、建立三维模型根据钻孔资料建立采空区三维空间模型。
五、地基稳定性评价对采空区进行地基稳定性评价，建筑适宜性评价。
拟采用附加应力法对地基稳定性进行评价。
附加应力法是以建筑物荷载影响深度与采空区冒落裂隙带发育高度是否重叠来确定建筑物层数、判断采空区地基稳定性的方法。
采空区勘查项目勘查方案二〇一七年三月精品文档目录一、工程概况 (3)（一）自然地理 (3)（二）区域地质概况 (3)（三）矿产地质 (4)（四）目的任务 (4)二、勘查工作设计依据 (5)三、整体工作思路 (5)四、工作方法 (5)（一）瞬变电磁 (6)（二）地震勘探 (8)（三）高密度电法 (12)（四）钻探 (14)五、勘查工作设计 (14)（一）工作量设计 (14)（二）勘查工作进度计划 (14)六、近三年勘查工程一览表 (16)七、单位资质证书 (16)八、企业法人营业执照 (17)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。
下段：由杂色粘土岩，铁质岩，及浅灰色砂岩组成。
（3）石炭—二叠纪太原组:厚162m左右本组地层为典型的海陆交互相沉积,主要由浅灰色砂岩、粘土岩和深灰色粉砂岩、泥岩及薄层石灰岩组成,含薄煤8-10层, 7、9、10-3煤层较稳定。
1工程概况工程名称：金泰源煤矿1#宿舍楼下沉探测采空勘察拟建场地位于灵石县内。
建筑平面尺寸30m×18m。
拟建建筑物的具体位置、地上层数、平面尺寸详见《建筑物与勘探点平面位置图》。
2勘察目的与要求根据国家现行有关规范，本次勘察的主要目的与要求为：2.1调查拟建场地范围内是否存在采空区及其位置，并对其成因、类型、分布范围，危害程度及其发展趋势作出评价,并对场地稳定性、建筑适宜性、场地和地基的地震效应作出评价。
2.2查明拟建场地岩土层的类型、深度、分布，各岩土层的物理力学性质及工程特性，提供各岩土层的承载力特征值.2。
3查明拟建场地勘探深度范围内地下水的埋藏条件、类型、季节性变幅及规律。
2。
4提供经济合理的地基处理方案，对拟采用桩基的建筑物选择合理的桩尖持力层，分层提出各土层的桩周摩阻力与端阻力极限标准值。
3勘察工作量的布置3.1勘察工作量布置的依据和原则本次勘察主要依据以下国家规范及技术文件:《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）(2009年局部修订）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（2008版)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2002）《土工试验方法标准》（GB/T50123—1999）《建筑工程勘察文件编制标准》(DBJ04-248-2006）《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223—2008）设计单位提供的《建筑物总平面图布置图》（1：1000)3。
1.1根据《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）（2009版）本工程住宅楼重要性等级为二级;地基等级及场地等级为二级，综合确定岩土工程勘察等级为乙级。
3。
1.2勘探点沿建筑物的角点及周边布设，勘探点间距控制在30。
0m以内。
勘探孔深度主要依据建筑物的基础埋深、基底压力、预估压缩层厚度和抗震设计所需深度综合确定。
地面采空区沉降观测设计方案地面采空区是指由于矿山开采活动使地下矿床被抽采后，上覆地层出现塌陷或沉降而形成的区域。
为了监测地面采空区的沉降情况，设计一个合理的观测方案至关重要。
本文将从观测方法的选择、观测点布设、观测参数的选择和观测频率的确定等方面，提出一个地面采空区沉降观测设计方案。
一、观测方法选择地面采空区沉降观测可以采用直接测量方法和间接测量方法。
直接测量方法包括水准测量、全站仪测量和GNSS测量等；间接测量方法包括InSAR（合成孔径雷达干涉测量）和SqueeSAR（片带雷达干涉测量）等。
根据地面采空区特点，我们选择直接测量方法，结合水准测量和全站仪测量。
二、观测点布设观测点的布设应遵循以下原则：1.采样点应分布在采空区面积较大的区域，并考虑覆盖采空区的不同地质条件。
2.观测点应分布均匀，以便获取更全面的观测数据。
3.对于大面积采空区，观测点应按照网格状布设，网格间距根据采空区面积和地质条件确定。
三、观测参数选择观测参数的选择应参考规范和采空区地质条件，包括水准高差、全站仪测量的坐标变化、位移量等。
同时，应根据不同的地质条件和不同的矿床类型，选择适当的测量参数作为监测指标。
例如，在地下矿床较深或地质条件较差的区域，可以选择地表形变和沉降量作为监测指标。
四、观测频率确定观测频率的确定应根据采空区沉降的速率、矿山开采活动的强度以及地下水位变化等因素进行综合考虑。
一般情况下，观测频率可分为季度观测、半年观测和年度观测。
在矿山开采活动较活跃的地区，观测频率应适当提高。
五、数据处理与分析观测数据的处理与分析是地面采空区沉降观测设计方案的关键一环。
观测数据应进行精确的校正和筛选，然后进行数据处理，包括数据整理、数据拟合和数据分析。
可以采用常用的数据处理软件，如Matlab、Python等进行数据处理和分析。
六、报告与应用通过分析观测数据，我们可以得出地面采空区的沉降情况，并生成专业的报告。
报告中应包括观测方法、观测点布设、观测参数、观测频率以及数据处理和分析结果等内容。
某煤矿采空区治理设计文件尊敬的领导：煤矿采空区治理是一项复杂而重要的工作，对于确保矿山安全生产和环境保护具有重要意义。
为了更好地实施采空区治理工作，我们制定了以下设计文件，详细描述了该矿采空区治理的工作方案与措施。
一、项目背景和目标该煤矿采空区处于开采结束后未加以治理的状态，存在较大的安全隐患和环境污染风险。
我们的工作目标是对该采空区进行全面治理，达到以下效果：确保矿山安全稳定、预防采空区地面塌陷、防止采空区气体突出、降低地质灾害风险、消除环境污染隐患。
二、治理措施1.采空区地面加固：对采空区的地面进行加固处理，采用合适的加固材料填实，提高地面承载能力，防止地面塌陷事故发生。
2.采空区煤柱治理：通过合理的采空区支护方案加固采空区煤柱，提高煤柱的稳定性，防止其坍塌引发事故。
3.采空区排水治理：采用钻孔排水和地下管网排水相结合的方式，确保采空区内部的涌水及时排除，保持采空区的干燥。
4.采空区瓦斯抽放：通过钻孔抽放和管网抽放相结合的方式，将采空区内的瓦斯抽放至安全区域，减少瓦斯突出的风险。
5.采空区环境修复：在治理过程中要进行对采空区的环境修复工作，包括采空区表面的覆盖与绿化，以及对附近的水源和土壤进行污染的治理，保障周边环境安全。
6.监测与管理：建立完善的采空区监测系统，对治理后的采空区进行实时监测，及时掌握采空区的安全状况，做好后续管理工作。
三、资金投入和进度安排本次治理工程需要投入一定的资金进行处理，具体的资金投入方案将根据工程实际情况进行制定。
预计整个治理工程将需要三年的时间进行，具体进度安排将根据实际工作进展情况进行调整。
四、安全措施和风险评估在进行煤矿采空区治理工程时，我们将严格按照煤矿安全生产的标准进行操作，注重作业人员的培训和防护，确保作业过程中的安全。
同时，需要进行风险评估工作，预测可能出现的安全风险，并制定相应的应对措施，以最大限度地保障工作人员的安全。
五、环境保护和社会影响评估在进行煤矿采空区治理工程时，我们将重点考虑环境保护措施的落实，采取有效的措施减少工程对周边环境的影响。
Mine Engineering 矿山工程, 2018, 6(1), 37-43Published Online January 2018 in Hans. /journal/mehttps:///10.12677/me.2018.61006Design of Monitoring Schemefor Mined-Out AreaJinpeng Liu1, Longhu Wang1, Fanling Zha21TongLing HUAJIN Mining Limited Liability Company, Tongling Anhui2TongLing LIFAN Automation Equipment Company, Tongling AnhuiReceived: Jan. 4th, 2018; accepted: Jan. 18th, 2018; published: Jan. 30th, 2018AbstractWith study of the current situation and management strategies for the domestic underground goaf filling, a variety of ground pressure and displacement monitoring programs were examined by Tongling Huajin Mining. The strategies were tested according to the characteristics of the small goaf area and irregular shape of Tongling Huajin Mining, as well as based on the site investigation of the mining goaf and the underground mining management, in order to maintain the solid con-trol of the construction process and safety. The overall analysis raised potential concerns over the high cost of the microseismic monitoring, the lack of the construction mobility, as well as the ob-stacles in constructing roadway convergence and gob crack monitoring with their high risks asso-ciated. After continuous studies, a portable, contactless and easy-implementing program was spe-cially designed to facilitate the on-site monitoring at the off-site base. The program successfully built an underground goaf monitoring network, clearly defined the objectives of the monitoring, and well established an online, automated and all-weather monitoring standard. This project shows that the monitoring program can provide the stability data of the surrounding rocks, to support the mine blasting and roadway construction, thus to ensure the construction safety.KeywordsUnderground Mining Goaf, Radar Supervision, Displacement Detection, Automated NetworkMonitoring采空区监测方案设计研究刘金鹏1，王龙虎1，查繁陵21铜陵华金矿业有限责任公司，安徽铜陵2铜陵市力凡自动化设备有限责任公司，安徽铜陵刘金鹏 等收稿日期：2018年1月4日；录用日期：2018年1月18日；发布日期：2018年1月30日摘 要分析国内采空区现状及其一般处理方法，针对铜陵华金矿业的小型采空区面积小，形状不规则等特征，根据采空区现场调查情况结合矿区的井下采矿安排，为了保障采空区综合治理工程和施工过程中的安全，进行了多种地压和位移监测方案的设计。
经分析微震监测成本高，不能后期移动，巷道收敛和采空区裂缝监测无法施工且施工安全风险大，经过反复研究，特设计了一种可移动、不接触、施工方便在采空区外就可的监测采空区的方法。
构建了采空区监测网络，明确了监测内容，实现在线式、自动化、全天候监测。
工程实际表明：该监测方案可以为井下的采矿爆破、巷道施工过程提供了围岩稳定性数据，给施工安全提供了保障。
关键词采空区处理，雷达监测，位移收敛监测，自动化监测网络Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言我国经济经过了近三十年的高速发展，也逐步成为世界采矿大国，同时给环境和公共安全带来了挑战。
我国目前已有非煤矿山6万多座。
地下矿山多是以房柱法、全面法、留矿法等空场法为开采主要形式，每年将形成数百万立方的采空区。
除了露天开采和地下崩落法、充填法之外，绝大多数采空区均未进行有效的处理，且未给予足够的重视，随着浅部资源的减少，开采面积和深度不断的扩大，采空区数量逐渐增多，井下的地质条件逐步复杂，可能诱发大规模突然冒落等地压灾害，造成人员和财产的重大损失[1] [2]。
近几年来，我国矿山企业对采空区逐步重视，及时处理和对采空区稳定性进行了监测。
国内外一些厚大矿体金属矿山的独立空区体积达数万立方米至数十万立方米，不少矿山矿区相继从局部突然崩落发展到大范围的突然崩落并引起地表大范围的岩移，有的造成了严重的破坏，有的仍然威胁矿山的安全生产。
根据矿区处理的特征，采空区处理主要有以下3种方法：1) 充填处理采空区。
充填处理空区可以减弱岩石和地表移动的幅度，并减缓上述移动的发生和发展过程，防止大面积的地质活动，并有助于解决矿山尾矿和采掘废石的堆放问题。
我国的锡矿山锑矿、红头山铜矿以及江西等地的一些钨矿均成功地采用充填处理采空区。
2) 崩落围岩处理采空区。
其实质是崩落围岩充填采空区或形成缓冲岩石垫层，以控制矿山压力，转移或减弱应力集中，防止围岩大面积突然崩落产生冲击波对生产区巷道、狮子山铜矿、柿竹园矿均采用此方法处理采空区。
3) 采用永久性矿柱来支撑空区顶板。
该法具有技术简单、空区处理费用低的特点，在金属非金属矿山应用较为普遍，在条件合适的矿山，正确选留矿柱，可以保持空区顶板长时间的稳定，保证回采作业的安全。
虽然对采空区进行了处理，但随着挖掘深度的加大，没有进行充填法的采空区依然存在安全生产风刘金鹏等险。
所以对采空区的监测十分必要。
同时在采空区处理过程中大多数矿山并未对采空区治理工程中的施工过程进行有效监督，不能保证采空区综合治理过程中安全[3]。
2. 采空区分布特点由于矿体的走向较短，外加以前的采矿规模和工艺，使得采空区在平面范围内比较集中，主要有两块，分别为西矿段和东矿段。
西矿段开采较早，主要在−100 m水平以上，采空区形成时间较早，目前已经采用钢筋混凝土墙进行了封闭；东矿段为现在正在回采的采区，主要在−130 m水平以下，因为东矿段为现在正在开采的区域，因此采空区基本可见，−130 m中段、−160 m、−190 m中段采空区较小，已部分采用混凝土墙进行了封闭或者矸石进行了充填，采空区主要集中在−210 m、−240 m和−290 m三个中段。
3. 采空区处理方法概述及选择目前，国内外处理采空区的方法主要是：封闭、崩落、加固和充填4大类。
有时采用两类方法联合处理，如崩落法和充填法联合等；有时由同一类方法衍生出一系列子类方法，如崩落法可分为自然崩落法和强制崩落法。
由于采空区所处位置、形态特征、规模各异，在对其处理过程中，针对各自的特征，分别采用相应的处理方法[4] [5]。
3.1. 隔绝封闭法该方法适用条件：采空区相对独立、跨度下、围岩较稳定、不会诱发大规模地压活动的小采空区。
主要目的是防止采空区围岩坍塌产生的冲击波伤人。
隔绝封闭法处理采空区是在通往采空区的巷道中，砌筑一定厚度的隔离墙，阻隔由采空区围岩垮落所产生的冲击波、冲击气浪及飞石。
其优点是施工简单、经济费用低，但要求在采空区处理前，对采空区进行详细的调查，以便对采空区进行全面封闭。
3.2. 加固法留永久矿柱或构筑人工石柱处理采空区。
它的适用条件为：缓倾薄至中厚以下矿体，用房柱法、全面法回采，顶板相当稳固，地表允许冒落的矿山。
加固法是采用锚索或锚杆对采空区进行局部加固，这是一种临时措施，其通常要与其他方法联合使用。
3.3. 充填法该方法适用条件为：采空区上部有构筑物，由于地表绝对不允许大面积塌陷。
因此，崩落空区的方法不可行，要消除隐患，比较合理可行的方法是充填法。
充填法是采用充填材料对采空区进行充填处理，使充填体与围岩共同作用，以改变围岩应力分布状态，达到有效控制地压和防止地表塌陷等目的。
其优点是对相邻矿体的开采工作影响小，能保证采场回采过程中矿石损失和最低贫化。
其不足之处是，需要大量的充填料，处理劳动强度大，施工费用高。
其方法是从坑内外通过车辆运输或管道输送废石或湿式充填材料送入采空区将采空区充填密实得以消除采空区。
它分为干式充填采空区和湿式充填采空区两种。
3.4. 爆破崩落法崩落法是采用爆破崩落采空区上盘围岩，使岩石充满采空区或形成缓冲垫层，以改变围岩应力分布状态，达到有效控制地压的目的。
该方法适用的条件为地表允许崩落或岩移。
优点是处理费用较低，但必须防止其对下部采场生产的影响。
