煤矿开采沉陷防治和控制的技术

煤矿开采沉陷防治和控制技术一.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。

控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术研究宋均福发布时间：2021-09-09T06:51:53.692Z 来源：《新型城镇化》2021年14期作者：宋均福[导读] 所以如何保护地面的建筑，并且降低开采成本则煤炭开发成本控制的关键点。

山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿山东滕州 277500摘要：随着煤矿产业的不断发展和产业结构的不断升级，还应进一步加大对部分充填开采技术的研究与应用，为提高煤矿开采沉陷充填的效率效果、确保煤矿开采安全和效率提供有力的技术支持。

关键词：煤矿开采；沉陷部分充填；开采技术一、开采沉陷对煤矿开采的不良影响煤炭的开采工作都是在地下进行，由于井下回采工作面大面积被采空，则会引起地表的塌陷，从而影响到地表上的生态环境，甚至于对建筑物也会造成影响，一旦对建筑物产生影响，可能要将地表的建筑拆除，以免影响安全，这样便会增加开采的成本，同时对开采技术也不利。

所以如何保护地面的建筑，并且降低开采成本则煤炭开发成本控制的关键点。

除了对建筑物造成影响会引起成本增加，煤炭开采还会对地表的生态环境造成破坏的情况，而这种破坏如果要进行修复则需要大量的时间与经济方面的投入，不符合我国的可持续发展战略。

开采沉陷会引起地表水的下漏，而地表水下漏，会让基于地表水的生态环境受到破坏，而地质沉陷时，可能会导致山峰的塌陷等对生态破坏极为不利的情况，实现绿色开采，也是一种可持续发展战略的表现。

二、部分充填采矿法的意义目前充填采矿技术在我国大部分矿产资源上已经得到了广泛的应用，在其他矿产资源开采中也得到了很好的应用，使用矿产资源开采中产生的废弃物使用充填，不仅可以解决其开采沉陷问题，也避免了矸石堆积对环境的严重不利影响。

部分充填采矿技术一般可分为部分充填采矿技术和全充填采矿技术，金属矿产资源开采中常用的都是全充填采矿技术，因为金属矿产资源开采的剩余物为矿石开采量的 90% 以上，而煤炭开采量占整个煤矿的 15% 以上的则是磨石的数量，如果所有的充填开采都需要寻找其他充填材料，而采用其他充填材料不仅增加了煤炭开采的成本。

煤矿开采沉陷防治和控制技术范本煤矿开采沉陷是指在煤层开采过程中，地表发生的沉陷现象。

它是由于采动煤层内部煤岩的塌陷导致的地表沉陷。

煤矿开采沉陷给地表环境和人类活动带来了很大的破坏和影响。

为了减轻煤矿开采沉陷对环境的破坏和人类活动的影响，研究开发沉陷防治和控制技术显得尤为重要。

煤矿开采沉陷防治和控制技术主要包括以下几方面内容。

一、煤矿开采沉陷监测技术煤矿开采沉陷监测技术是指通过各种监测手段对煤矿开采沉陷进行实时监测和测量，以获取准确的沉陷数据，为沉陷防治和控制提供依据。

煤矿开采沉陷监测技术包括地面沉陷监测技术和近地面沉陷监测技术。

地面沉陷监测技术主要包括地标法、探测孔法、遥感监测法等，可实现大范围的沉陷监测。

近地面沉陷监测技术主要包括位移监测、形变监测、应力监测等，可实现对地表和地下沉陷过程的实时监测。

二、煤矿开采沉陷预测和影响分析技术煤矿开采沉陷预测和影响分析技术是指通过对开采工作面的煤岩力学性质、煤层结构和矿压变化规律等进行研究和分析，预测未来开采引起的沉陷情况和影响范围。

煤矿开采沉陷预测和影响分析技术包括数值模拟技术、危险性评价技术和目标函数优化技术等。

数值模拟技术可以模拟煤层塌陷的过程和特征，预测沉陷的分布和范围。

危险性评价技术可以评估沉陷对人类活动和环境的危害程度。

目标函数优化技术可以通过优化开采方案，减小沉陷的影响范围。

三、煤矿开采沉陷控制技术煤矿开采沉陷控制技术是指通过采取各种工程措施和工艺措施，减轻煤矿开采沉陷对地表环境和人类活动的影响。

煤矿开采沉陷控制技术包括预防性沉陷控制技术和补偿性沉陷控制技术。

预防性沉陷控制技术主要包括合理开采方法的选择、采场支护技术的应用等，可以减少煤矿开采引起的地表沉陷。

补偿性沉陷控制技术主要包括填充技术、固结技术和抗拔技术等，可以补偿煤矿开采引起的地表沉陷，保护地表建筑物和基础设施的安全。

四、煤矿开采沉陷修复技术煤矿开采沉陷修复技术是指通过采取各种修复措施，修复被煤矿开采沉陷破坏的地表环境和人类活动。

煤矿地表沉陷的治理和修整发表时间：2018-10-25T17:36:58.920Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第15期作者：刘莉胡春慧[导读] 我国2005年生产煤炭21.9亿t，规划2010年为25亿t，2020年为28亿t，煤炭将长期是我国的主要能源。

枣庄矿业（集团）有限责任公司蒋庄煤矿山东枣庄 277519摘要：由于技术不断提高，煤炭开采力度也在不断增大，导致环境遭到不同程度的破坏，特别是地表沉陷较为严重，对人们生活环境造成不便，沉陷区产生积水，水资源得到浪费，路面产生裂缝甚至塌陷，给予农田和房屋及道路不同程度的损害。

农田大面积地减产甚至绝产，断送了农民的经济来源；使房屋产生裂缝和变形，人们对住房产生恐慌；道路出现塌陷，给交通带来不便。

这都将归结于煤炭开采过程中，上覆岩层的弯曲变形及相对移动，造成地表塌陷事故。

煤矿开采过程中，煤炭地质遭到破坏，从而引起地质灾害的发生。

关键词：煤矿；地表沉陷；治理；修整导言我国2005年生产煤炭21.9亿t，规划2010年为25亿t，2020年为28亿t，煤炭将长期是我国的主要能源。

煤炭的开发为经济快速持续发展提供了基本保证，然而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。

1地表沉陷预测模式与参数确定覆岩沉陷的状况，受覆岩性质、煤层赋存条件、开采深度、采煤方法及地表地形地貌的直接影响。

采用概率积分法进行预测，利用中国矿业大学开发的《矿区沉陷预测预报系统hpMSPS软件》进行计算。

1.1地表移动变形预测模式采用概率积分法作为预测地表移动与变形的模式，其变形与移动的最大值分别由下式计算。

最大地表下沉值 Wmax=q?m?cosα（mm）最大地表倾斜值imax= Wmax /r（mm/m）最大地表曲率值Kmax=±1.52Wmax /r2（10-3/m）最大水平移动值Umax=b?Wmax（mm）最大水平变形值εmax=±1.52 b?Wmax /r（mm/m）式中：m―煤层法线采厚，m；q―下沉系数；α―煤层倾角；b―水平移动系数；H―开采煤层距地表垂深（采深），m；r―主要影响半径，r=H/tgβ，m；tgβ―主要影响角正切；1.2地表移动参数的确定煤矿煤层倾角5o~9o。

区域治理环境治理与发展经济发展带来了煤矿资源开采规模的不断扩大，但是同时也造成了采煤区大面积的出现塌陷，这对农业生产、社会生活都造成了严重的破坏。

相关部门应该清醒地认识到采煤塌陷区域治理工程存在的问题，根据煤矿采煤塌陷区域特点，对治理方式进行完善，实现经济效益与社会影响和谐发展，推动煤矿采煤塌陷区域利用的可持续发展。

一、采煤塌陷区概述地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下，向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一种地质现象。

采煤塌陷是指由于井下开采煤炭，引起煤炭上覆岩层和地表的下沉，导致大量土地沉陷的现象。

这种现象一旦发生会对生态环境和人身安全造成无法想象的破坏和影响。

塌陷区的形成也跟自然因素有关，如下伏岩层多为砂岩、泥质岩等的情况下，当遇到构造断裂时，容易造成地层塌陷。

除此之外，人为活动的因素也非常重要，高强度的开采加剧了塌陷区的形成，同时人类工程的活动在采煤疏排地下水时，破坏水系统的平衡，也会导致塌陷。

按照稳定程度来分，采煤塌陷区主要分为稳沉塌陷区、未稳沉塌陷区、待塌陷区。

其中，稳沉塌陷区包括积水稳定塌陷区、季节性积水稳定塌陷区和无积水稳定塌陷区。

未稳沉塌陷区包括积水不稳定塌陷区、季节性积水不稳定塌陷区和无积水不稳定塌陷区。

待塌陷区是指在煤田范围内将塌陷而未塌陷的土地。

二、采煤区塌陷现象的主要成因1自然因素地质运动对矿床结构产生强烈的作用力，破坏采煤区地质岩层构造，进而引发了区域性的塌陷现象。

水文灾害是自然界中最为常见的危害现象，其是由地质层构造异常运动引起的，并且随着地下水运动流向而形成不同的破坏区域最近几年国内水文病害的发生率持续上升，洪涝、水灾等，这些都有可能造成地质塌陷。

2人为因素随着社会经济的快速发展，人们改造自然的活动越来越多，人为因素也是造成采煤区塌陷的主要原因。

例如，地下排水管、污水管破裂、邻近建筑施工等改造行为，引起的地下水位急剧变化等都可能引起地面塌陷。

也有部分是生产作业造成，大面积生产均会带来不同程度的塌陷。

控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术研究发布时间：2022-07-22T02:10:50.216Z 来源：《工程建设标准化》2022年6期作者：杨荣[导读] 在煤矿开采过程难免会遇到地质沉陷问题，对周围建筑物的稳定性、自然生态环境会造成严重影响。

杨荣（身份证号码：******************）摘要：在煤矿开采过程难免会遇到地质沉陷问题，对周围建筑物的稳定性、自然生态环境会造成严重影响。

在我国社会经济持续发展的背景下，对煤炭资源的需求量与日俱增。

为保证煤炭开采的安全性，提升开采效率，需要采取科学有效的技术来控制煤矿开采沉陷问题。

基于此，开展控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术研究就显得尤为必要。

本文对当前我国煤矿开采中产生沉陷技术概念和原理进行分析，并对如何控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术进行讨论，希望能够给相关从业人员提供思路。

关键词：控制；煤矿开采沉陷；充填开采技术前言煤层经过开采之后，地表会发生不同程度的位移，关键层就会充分体现控制功能，一旦失去控制效果，就极易引起地面沉陷。

需对关键层进行有效保护，保证关键层的稳定性和牢固性，才能避免发生煤矿开采沉陷。

而部分充填开采技术的主要应用机理为：在煤矿开采过程中，先对覆盖层的关键层具体位置进行分析判断，然后研究其发生破碎的特点，按照分析结果，合理设计条带开采，最后和其他部分充填开采技术相互结合，保证关键层的稳定性和煤矿开采的安全性。

因此，在煤矿开采沉陷中应用部分充填开采技术是可行的。

1煤矿开采沉陷造成的危害煤矿开采沉陷指的是在煤矿开采中，原有地质结构被破坏引起的地质沉陷问题，此种问题对地面建筑物会造成较大程度的破坏。

在煤矿开采之前，通常需要将地面建筑全部或者部分拆除，以避免发生煤矿开采沉陷问题，此种做法会大幅度提升煤矿开采的成本。

此外，煤矿开采沉陷也会对周围的自然生态环境造成不同程度的影响，如果情况严重，甚至会引起地下水渗漏问题，引起不必要的安全事故。