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矿区地质灾害分析中国是世界上矿山地质灾害多发的国家之一。
矿山地质灾害关系到国计民生,关系到社会的可持续发展,常见的矿山地质灾害包括矿井突水、瓦斯爆炸、采空区塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、水土流失等。
能源、冶金、有色金属等矿产资源的开采和利用，对国民经济的发展具有巨大促进作用。
但地下矿产资源的开发会引起开采沉陷，从而引发一系列地质灾害，必须采取措施对灾害进行防治。
开采沉陷是指地下有用矿物采出后，开采区域周围岩体的原始应力状态受到破坏，应力重新分布以达到新的平衡，在此过程中，岩层和地表产生连续的移动变形和非连续的开裂、冒落等破坏现象一、采矿引起地质灾害的原当开采面积达到一定范围之后，起始于采场附近岩体的移动和破坏将扩展到地表，引起地表变形，导致位于移动岩体内的井巷、峒室等以及位于开采影响范围内地表的房屋、建筑物、水体、铁路和管线等改变其原有状态，甚至破坏，称之为采动损害。
矿区开采沉陷引起的损害是一种突发性地质灾害，其实质是地下开采空间扩大而引起的岩体内应力变化且向其周围介质传播扩散的结果。
岩体本身是一种非常复杂的介质，它不仅是由各种不同性质的岩层组成，而且还由于褶皱、断层等各种地质作用而产生了大量的不连续面。
在一定的地质采矿条件下，开采引起的岩体应力变化，并向采空区上方岩层至地表传播扩散，按形变程度不同，可分为冒落带、断裂带、离层带和弯曲带。
这4种变形带的出现完全取决于由开采强度所导致的应力变化程度。
所谓地表移动，是指采空区面积扩大到一定范围后，岩层移动发展到地表，使地表产生移动和变形的过程。
在开采影响波及到地表以后，结果是受采动影响的地表从原有标高向下沉降，从而在采空区上方地表形成一个比采空区面积大得多的沉陷区域，这种地表沉陷区域称为地表移动盆地（下沉盆地）俗称采煤塌陷地。
同时，在地表移动盆地的外边缘区，地表可能产生裂缝；而在急倾斜煤层开采条件下，地表则可能出现漏斗状塌陷坑。
这样，在地表移动盆地、裂缝及塌陷坑等灾害现象形成的过程中，改变了地表原有的形态，引起了地表高低坡度及水平位置的变化，从而对位于影响范围内的道路，管路，河渠，建筑物，生态环境等等，都带来不同程度的影响和破坏。
开采损害学课程讲义（授课对象：采矿工程专业2001级一、二班）西安科技大学能源学院采矿工程系余学义2004年9月课程名称：开采损害学；课时：72；授课对象：采矿工程专业2001级一、二班；学分：4；教材：余学义、张恩强编著《开采损害学》煤炭工业出版社，2004.09。
主要参考书：1. 何国清等编 .矿山开采沉陷学.徐州：中国矿业大学出版社, 19892. 颜荣贵编 . 地基开采沉陷及其地表建筑 .北京：冶金工业出版社,19953. 国家煤炭工业局 . 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 . 北京：煤炭工业出版社,2000.4. 沈光寒等编 .特殊开采的理论与实践 .北京：煤炭工业出版社,19985. 林肇信等主编 .环境保护概论 .北京：高等教育出版社,19996. 韦冠俊编 .矿山环境保护 .北京：冶金工业出版社,19907. 赵经彻、何满朝编 .建筑下煤炭资源可持续开采战略 . 徐州：中国矿业大学出版社,19978. 煤炭科学院北京开采所编著 . 煤矿地表移动与覆岩破坏规律及应用 .北京：煤炭工业出版社, 19819. 中国矿业学院等编 . 煤矿岩层与地表移动 .北京：煤炭工业出版社, 1981概述：1.课程基本内容与解决的问题☞开采引起覆岩及地表沉陷的基本规律☞地表沉陷预计理论：概率积分法☞地表沉陷观测与实验室研究方法☞建（构）筑物、水体、道路管线下开采☞减损控制开采方法☞开采引起土地、水资源、环境损害问题☞矿山环境治理及综合评价2. 我国能源结构：按人均能源资源占有量分析，我国2000年人均煤炭可采储量90t，人均石油剩余可采储量3t，人均天然气剩余可采储量1080m3，分别是世界平均水平（165t、23t和24988m3）的54.9%、11%和4.3%，是美国（903t、13t和17025m3）的9.7%、23.1%和6.3%；是经合组织国家（404t、10t和12048m3）的22.3%、30%和9.0%。
.专业资料分享 .目录第一编总则. (5)第二编井工部分 (7)第一章开采. (7)第一节一般规定 (7)第二节井巷掘进和支护 (9)第三节回采和顶板控制. (15)第四节采掘机械 (22)第五节建（构）筑物下、铁路下、水体下开采 (24)第六节冲击地压煤层开采. (25)第七节井巷维修和报废. (26)第八节防止坠落 (27)第二章通风和瓦斯、粉尘防治 (28)第一节通风 (28)第二节瓦斯防治 (36)第三节粉尘防治 (42)第三章通风安全监控 (43)第一节一般规定 (43)第二节安装、使用和维护. (44)第三节甲烷传感器和其他传感器的设置 (45)第四章煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出防治 (47)第一节一般规定 (47)第二节煤层突出危险性预测和防治突出措施效果检验 (49)第三节区域性防治突出措施 (51)第四节局部防治突出措施. (52)第五节安全防护措施. (53)第五章防灭火. (55)第一节一般规定 (55).专业资料分享 .第二节井下火灾防治. (57)第三节井下火区管理. (60)第六章防治水. (62)第一节一般规定 (62)第二节地面防治水 (62)第三节井下防治水 (63)第四节井下排水 (66)第五节探探放水 (68)第七章爆炸材料和井下爆破 (70)第一节爆炸材料贮存. (70)第二节爆炸材料运输. (74)第三节井下爆破 (76)第八章运输、提升和空气压缩机 (82)第一节平巷和倾斜井巷运输 (82)第二节立井提升 (90)第三节钢丝绳和连接装置. (95)第四节提升装置 (101)第五节空气压缩机 (107)第九章电气. (108)第一节一般规定 (108)第二节电气设备和保护. (111)第三节井下机电设备硐室. (112)第四节井下电缆 (113)第五节照明、通信和信号. (115)第六节井下电气设备保护接地 (117)第七节井下电气设备、电缆的检查、维护和调整 (118)第十章煤矿救护 (119)第一节一般规定 (119)第二节救护指战员 (120)第三节救护装备与设施. (120).专业资料分享 .第四节抢救指挥 (123)第五节灾变处理 (123)第三编露天部分. (127)第一章一般规定 (127)第二章采剥. (129)第一节台阶 (129)第二节穿孔 (129)第三节爆破 (130)第四节采装 (133)第三章运输. (137)第一节铁路运输 (137)第二节汽车运输 (142)第三节带式输送机运输. (143)第四章排土. (145)第五章滑坡防治 (147)第六章防治水和防灭火 (148)第一节防治水 (148)第二节防灭火 (149)第七章电气. (149)第一节一般规定 (149)第二节变电所（站）和配电设备 (149)第三节架空输电线和电缆. (150)第四节电力牵引 (152)第五节电气设备保护和接地 (153)第六节照明、通信和信号. (155)第七节电气设备操作、维护和调整 (156)第八节爆炸材料库和炸药加工区安全配电 (158)第八章设备检修 (159).专业资料分享 .第四编职业危害 (160)第一章管理和监测 (160)第二章健康监护 (162)附则 (163)附录一本规程主要名词解释. (163)附录二本规程使用的计量单位及数学符号说明. (172).专业资料分享 .第一编总则第1 条为了保障煤矿安全生产和职工人身安全，防止煤矿事故，根据《煤炭法》、《矿山安全法》和《煤矿安全监察条例》，制定本规程。
《开采损害与保护》课程教学大纲课程名称：开采损害与保护英文名称：Mininginduced Environmental Damage and Protection课程编号：021010130课程性质：必修学分/学时：1.5/24。
其中，讲授20学时（线下10学时，线上10 学时），实验4学时适用专业：采矿工程任课学院、系部：能源科学与工程学院采矿工程系通过对本课程教学进行整体设计，将学习目标和学习要求传递给学生，用大纲来指导和帮助学生进行有目的的学习，培养和促进学生进行主动学习、自主学习。
大纲将坚持“立德树人”和“课程思政”的总要求，落实“以学生中心、成果导向、持续改进”的理念，让学生在学习上“忙起来”，在学习效果上“实起来”。
一、课程简介课程定位：《开采损害与保护》是采矿工程专业主干课程之一，主要研究矿区开采地表移动和变形规律，开采损害预计理论与方法，开采损害控制的理论和方法，矿区开采损害的治理与环境保护等。
该课程是开采损害预计、损害控制、环境保护等知识体系的综合性技术科学。
课程内容：煤矿开采地表移动变形规律，采动地表移动变形预计和观测，建筑物下、水体下、线性构筑物下和承压水上（下称"三下一上"）压煤开采，保护煤柱设计理论与方法,井筒与工业广场煤柱开采技术和措施，开采对环境的影响、保护和治理措施等。
学习成效：通过学习本课程使学生树立正确而较为全面的矿山开采损害、绿色开采和社会可持续发展理念，学生得到分析与解决采动损害预计、控制和环境保护问题的基本训练，为学生今后解决矿区总体规划、矿井设计和矿山生产实践等复杂工程问题打下理论和实践基础。
先修课程：煤矿地质学、矿山测量学、岩体力学与工程、采矿学、矿山压力与岩层控制等。
二、学习目标与毕业要求“学习目标”指的是学生的学习要达到的目标，教师要指导、协助、示范和推动学生积极主动的学，从“记住、理解”的低阶学习迈向“应用、分析、评价、创造”的高阶学习，以实现预期的学习目标。
山西省煤炭工业厅煤矿特殊条件开采暂行管理办法晋煤行发（2014）1561号第一章总则第1-1 条为巩固我省煤矿企业兼并重组整合成果，进一步加强我省煤矿资源管理和利用，促进煤矿企业安全发展、科学发展和可持续发展，根据《特殊和稀缺煤类开发利用管理暂行规定》（国家发展和改革委员会令[2012]第16号）、《生产煤矿回采率管理暂行规定》（国家发展和改革委员会令[2012]第17号）以及《煤矿安全规程》，特制订本办法。
第1-2 条本办法所称的煤矿，是指在山西省境内证照齐全、合法有效并完成煤矿生产能力登记公告的生产煤矿，建设煤矿涉及有关内容的按照批准的设计严格执行。
第1-3 条本办法所称的特殊条件开采，是指“三下开采、蹬空开采、边角煤开采、旧采空区复采”等。
第1-4 条鼓励煤矿企业在安全、合理、经济的前提下，进行特殊条件采煤，提高资源回收率。
鼓励煤矿企业开展特殊条件开采技术研究，采用适宜特殊条件开采的技术、工艺。
第1-5 条煤矿企业进行特殊条件开采必须编制技术方案或设计并制定针对性安全技术措施，按规定报批或备案，有关部门对特殊条件开采的可行性应进行充分论证。
第1-6 条禁止使用炮采等落后采煤工艺；水文地质条件复杂及以上、煤与瓦斯突出、自燃发火严重的矿井不得进行特殊条件开采。
第1-7 条进行特殊条件开采必须坚持集约生产，原则上在原批准的采煤工作面个数基础上，新增加的特殊开采工作面不超过一个，且矿井必须满足通风、排水、运输、供电、避灾等安全生产需要，并符合《煤矿安全规程》及其他规定。
煤矿必须按照登记公告能力组织生产，不得因增加特殊开采工作面超能力生产。
第1-8 条煤矿企业进行特殊条件开采，储量管理及回采率符合有关规定，设计应按有关要求确定合理的回采率，同时必须遵守《煤矿安全规程》及其他规定。
第二章“三下”开采第2-1 条“三下”开采必须严格执行《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》、《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》的各项条款。
第8章建筑物下开采重点： 1.建筑物下减损开采方法类型与基本原理2.稳态地表沉陷盆地位置与建筑物受损关系3.协调开采中开采工作面推进方向与建筑物的关系4.全盆地分析开采损害的方法与原理5.建筑物受损评判标准与方法6.建筑物下开采研究方法与程序我国国有煤矿“三下”（建筑物、铁路、水体下）压煤总量超过133亿t，其中建筑物下压煤量达78.2亿t，占“三下”压煤总量的61%。
建筑物下压煤又以村镇下压煤所占数量为最大，其次就是工业场地及公用和民用建筑物下压煤。
因此解决建筑物下压煤的开采问题，对于煤炭工业可持续发展具有重要的意义。
1.建筑物下开采技术和方法（1）开采方法a)充填开采方法；b)部分（条带）开采方法；c)协调开采方法（2）建筑物加固方法（3）岩层离层充填减沉方法2. 我国建筑物下开采现状（1）村庄下开采（2）城镇下开采（3）开采新理论与新技术8.1 采动地表移动变形对建筑物的影响8.1.1 非采矿原因引起的地表移动对建筑物的影响1. 然因素引起的建筑物损坏（1）与湿度有关的地基土的物理性能变化由于蒸发、腐烂过程或植物吸收水分使得粘性土或有机物中的自然湿度降低，则粘性土的体积将减小，在表土自重或外部加载作用下空隙度将减小。
这种过程称作土的收缩或固结。
在这种情况下，体积将减少15～30%。
由于建筑物地基不同位置的干燥程度不同，使土体产生拱形鼓起，房屋基础弯曲引起房屋结构的变形破坏。
（2）地壳运动在有褶皱的岩层中，在构造应力的作用下，在应力平衡过程中可能产生导致地表出现地震式震动的动力现象。
如果这种震力达到5级，建筑物室内墙表面可能产生裂缝。
在波兰上西里西亚的某地长期观测表明，地表下沉为150mm，水平变形达0.6mm/m，其原因不是地下开采影响而是地壳构造运动影响的结果。
（3）山体滑移在山区地表的建筑物往往会因表土层的蠕动滑移破坏，特别在雨季期间，在山体坡度较大的条件下，山坡表土层会发生蠕动滑移而损坏建筑物[32]。
煤矿开采损害与保护第一章垮落带内岩层破坏的特征：1在垮落带内，从煤层往上岩层破碎层度逐步减小2垮落带岩块间空隙较大，连通性好，有利于水、砂、泥土通过。
3垮落岩石具有的碎胀性能使垮落自行停止。
简述岩层移动和破坏的过程：在地下煤层被采出前，岩体在地应力场作用下处于相对平衡状态。
当部分煤层被采出后，在岩体内部形成一个采空区，其周围岩体应力平衡状态受到破坏，引起应力重分布，从而使岩体产生移动、变形和破坏，直至达到新的平衡。
什么是地表移动盆地主断面？有哪些特征通常将地表移动盆地内通过地下最大下沉点所作的沿煤层走向和倾向的垂直断面称为地表移动盆地的主断面。
特征：1在主断面上地表移动盆地的范围最大2在主断面上地表移动量最大3在主断面上不存在垂直于主断面方向的水平移动。
第三章地表变形预计的意义是什么？利用预计结果可以定量地研究受开采影响的地表在时间上和空间上的分布规律。
利用预计结果可以指导建筑物下、铁路下和水体下的开采实践。
第四章观测站点数目：观测线上的测点数目一般是等间距布设。
控制点应埋在观测线的两端，每端不得少于2个。
若只在一端设置控制点时，控制点不得少于3个。
什么是地表移动观测站？建立观测站的目的是什么?地表移动观测站是为了研究地表移动和变形的规律，在开采影响范围内的地表上方所布设的观测站。
目的：为了保护地表各种重要的建筑物，使他们不受或少受矿山开采损害的影响，有效地减少地下煤炭资源的损失，研究地下开采引起的地表移动变形规律。
观测站设计的原则是什么？1设计在移动盆地的主断面上2观测线的长度应大于移动盆地的范围3观测期间不受临近采区的影响4观测线上应根据开采深度和设站的目的布置一定密度的测点5观测线的控制点应在移动盆地范围之外埋设牢固，在冻土区控制点的底面在冻土0.5米以下第五章地表水平变形对建筑物的影响1在地基与基础间摩擦力作用下，使水平变形产生的拉、压应力传递给建筑物，引起建筑物的附加拉应力和剪应力，使建筑物损坏。
1 1岩层移动：当部分煤层被采出后，在岩体内部形成一个采空区，其周围岩体应力平衡受到破坏，引起应力的重新分布，从而使岩体产生移动、变形和破坏。
直到达到新的平衡的过程和现象。
2岩层移动和破坏的形式：弯曲、垮落、煤的挤出、岩石沿层面的滑移、岩石的下滑、底板的隆起 3 “三带”：垮落带、断裂带、弯曲带（导水断裂带高度与岩性有关）4地表移动盆地：当地下工作面开采达到一定距离后（相当于采深的1/4~1/2时），开采影响到地表，受到采动影响的地表从原有的标高向下沉降，从而在采空区上方形成一个比采空区大得多的沉陷区域，称为地表移动盆地，或下沉盆地。
5地表移动盆地的类型：（1）非充分采动下沉盆地、（2）充分采动下沉盆地、（3）超充分采动下沉盆地 6充分采动角Ψ：指在充分采动条件下，在地表地表移动盆地的主断面上，移动盆地平底的边缘在地表水平线上的投影点和同侧采空区边界连线与煤层在采空区一侧的夹角。
7最大下沉角θ：最大下沉角就是在倾斜主断面上，由采空区的中点和移动 盆地最大下沉点在基岩上投影点的连线与水平线之间沿煤层下山方向一侧的夹角，常用θ表示。
实测资料表明，最大下沉角θ与覆岩岩性和煤层倾角α有关，在倾斜或缓倾斜煤层条件下（α＜60°~70°）,θ值随煤层倾角增大而减小。
一般表示为：θ=90°-k α式中 k —与岩性有关的系数；α—煤层倾角。
8地表移动盆地的三个区域及特点：（1）移动盆地的中间区域（地表下沉均匀，达到最大下沉值，不出现明显裂缝）、（2）移动盆地的内边缘区（地表下沉值不等，地面移动向盆地的中心方向倾斜，呈凹形，产生压缩变形，不出现裂缝）、（3）移动盆地的外边缘区（地表下沉不均匀，地面移动向盆地的中心方向倾斜，呈凸形，产生拉伸变形，超过一定数值产生拉伸裂缝）9地表移动盆地边界划分：（1）移动盆地的最外边界（是以地表移动变形为零的盆地边界点所圈定的边界，一般取下沉10mm 的点为边界点）（2）移动盆地的危险移动边界（以临界变形值确定的边界，范围内建筑物产生明显损害）移动盆地的裂缝边界（根据移动盆地最外侧的裂缝固定的边界）。
