煤矿开采与损害ch1

文章编号:　1003-5923(2001)01-0057-02开采影响评价与开采损害鉴定许能生1,黄国斌1,吴戈2(1.徐州建筑职业技术学院,江苏徐州221008;　2.山东科技大学,山东泰安271019)摘　要:本文叙述了以岩层与地表移动预计为基础的特殊开采预计、开采环境影响评价和开采损害鉴定等三项工作在概念上的区别和工作性质和方法上的不同。

关键词:地表移动预计;开采损害鉴定;煤矿开采环境影响的评价;特殊开采中图分类号:T D325 文献标识码:B 由于在进行特殊开采、开采环境影响评价和开采损害鉴定时,均要进行岩层与地表移动的预计,人们往往把这三项工作混为一谈。

其实,它们之间是有一定差别的。

1　特殊开采与开采环境影响评价在特殊开采,即在建筑物下、铁路下和水体下(上)进行开采前,要进行岩层与地表移动的预计工作,它与煤矿建设的环境影响评价(由于开采的环境影响评价)是不同的,主要表现在:(1)进行的时间。

煤矿建设环境影响评价要求在煤矿建设可行性论证阶段完成,即在可行性报告的一般部分完成后,进行环境影响的评价(尽管目前往往推迟到初步设计完成后进行)。

而在特殊开采时的岩层与地表移动预计,则是在矿井投产后,在进行特殊开采前完成。

(2)预测的基础。

由于环境影响评价在可行性论证阶段进行,矿井设计或初步设计尚未完成,岩层与地表移动的预计只能根据地质勘探提供的地质地形图和煤层等高、等厚线图及贮量计算图进行,而没有精确的采掘工程平面图。

在矿井进行特殊开采时,预计不仅可以根据采区(或工作面)的设计图,在后期,甚至可以根据实测的采区巷道位置图(井上下对照图)进行,因此,可以在可靠的几何条件下进行。

另外,在环境影响评价阶段,不仅煤层采厚、回采率、开采方法是暂定的,或未准确确定的,以后可能有很大的变化,而且许多地质构造尚未精确揭露和测定,均会影响到预测的精确程度。

(3)预测的范围。

尽管有时在环境影响评价时,用首采区的环境影响评价来代替对整个矿井的评价,但总的说起来,特殊开采的预计范围是较小的,往往局限在某一个或几个采区(或工作面),而环境影响评价是针对全部矿井,甚至是全部矿区进行的,范围要大得多。

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%。

《开采损害与环境保护》课程教学大纲一、课程的性质和目的《开采损害与环境保护》是采矿工程专业一门专业基础课，学生通过本课程的学习，了解矿山资源开采的同时各种地质损害（灾害）的类型及特征，开采损害的防治措施以及矿山环境保护技术的发展等，使在专业基础知识中所学到的理论和方法进一步得到深化并运用到解决实际问题中去。

通过本课程的教学，使学生树立正确而较为全面的矿山开采损害与环境保护的概念，培养学生分析与解决问题的能力、实事求是的态度和严谨细致的作风，为后继课程的学习、毕业设计及将来在生产实践中应用打下基础。

二、课程的基本要求及重点、难点(一)课程的基本要求1．学习和掌握地表沉陷与损害特征、岩层移动和地表变形的一般规律性、开采损害监测与评价方法、建筑物保护矿柱的留设方法、建筑物下开采、铁路下开采、水体下开采的问题，受水体威胁矿床的开采技术及特殊采矿方法等基本知识、基本理论和基本技术。

2．学习和了解矿山资源与环境、采矿沉陷土地复垦、矿山废水控制与处理、矿山固体废弃物处理以及矿山环境与可持续性发展方面的新技术、新方法。

3．通过学习使学生基本掌握和了解地质灾害基本理论和矿山开采损害与环境保护方面的基本知识。

（二）重点、难点1．矿井开采地质灾害类型及防护技术；2．岩层与地表移动的一般规律；3．开采损害的基本理论与防治手段；4．建筑物下压煤开采的技术方法；5．概率积分法岩移计算理论；6．采矿塌陷地生态环境恢复技术。

三、本课程与其它课程的关系本课程作为采矿工程专业的必修课与“采矿工程”、“弹性力学”“岩石力学”、“矿山地质”、“矿山测量”等专业课程有密切的关系，采矿工程专业或非采矿工程专业的大学本科学生，须在具备了上述课程的基本知识后才能学好本课程。

四、课程内容与要求第一篇开采损害的类型及特征第一章开采损害类型及特征（2学时）1、学习目的和要求通过学习了解矿山开采对土地、房屋、地下构筑物、工业广场设施、井筒及工程地质灾害等，掌握其基本机理和分析方法。

收稿日期：2012－02－12作者简介：于涛（1977—），男，河北沧州人，博士，2007年毕业于中国地质大学，现从事矿山资源开发方面的研究工作。

浅谈煤矿开采损害技术鉴定于涛，孟淑英，肖金榜，赵磊（神华地质勘查有限责任公司，北京100085）摘要：为了准确判断煤矿区地表建（构）筑物的损坏原因，从地表建（构）筑物损害特征、实地测量和预测计算方面，总结了开采损害技术鉴定的一般方法。

对某矿区地质采矿条件和地表建筑物实际破坏情况进行了分析，提出了开采损害技术鉴定不能依靠单一方法解决实际问题，应针对具体地质采矿条件和地表损坏情况综合运用多种方法进行判定。

关键词：煤矿；开采损害；鉴定方法；裂缝特征；断层中图分类号：TD327文献标志码：B文章编号：1003－0506（2012）06－0048－02据国有重点煤矿的统计分析，全国“三下”压煤约137.9亿t ，其中，建筑物下压煤为87.6亿t ，而建筑物下压煤的60%为村庄下压煤［1］。

随着煤炭资源的日益匮乏，老矿区如不开采村庄下压占的煤炭资源，将很难保证产量，甚至面临闭坑的局面。

而地下煤炭的开采，又不可避免地要影响到地表，对位于采空区地表上的建（构）筑物等造成损害，引起煤矿企业与建（构）筑物业主之间的矛盾纠纷，尤其在损坏建（构）筑物周围有多个矿井开采时，这种矛盾纠纷会更激烈。

因此，需要进行开采损害技术鉴定，以解决其纠纷、维护社会安定及企业的正常运营。

开采损害技术鉴定的主要内容是确定煤矿的开采影响边界和影响区内损坏建（构）筑物的损害等级。

开采影响边界的确定较为复杂，在得到煤矿提供真实开采资料时，鉴定工作相对简单；但多数情况下，开采资料不完善，致使鉴定工作复杂化，这就需要鉴定人员根据地表情况等进行综合判定。

1煤矿开采损害鉴定分析在进行煤矿开采损害技术鉴定时，主要有以下几种判断方法：①根据基岩移动角、边界角或主要影响半径判断；②运用沉陷预计软件进行预计；③根据房屋裂缝特征判断；④根据地表裂缝特征判断；⑤通过测量房屋倾斜情况判断；⑥根据裂缝形成时间与开采时间判断。

管理制度参考范本煤矿开采主要灾害及安全管理aI时'间H 卜/ / 1 / 6、瓦斯（甲烷）甲烷是一种无色、无味、无臭的气体，甲烷比空气轻，相对于气空的比重为0.554 。

瓦斯爆炸是煤矿生产主要灾害之一。

煤矿一旦发生瓦斯爆炸，危害十分严重，其爆炸时产生的高温、高压和有害气体可造成大量的人员伤亡和人亡矿毁，因此，防止瓦斯爆炸是安全管理的重点，其主要措施是加强矿井通风，防止瓦斯局部积聚，防止煤（岩）与瓦斯突出，防止火源引燃瓦斯。

1.矿井瓦斯的危害：1）瓦斯窒息甲烷本身虽然无毒，但空气中的甲烷浓度较高时，就会相对降低空气中的氧气浓度。

氧气浓度相对减少，使人窒息死亡。

当空气中甲烷浓度升高，氧气量降到17%，使感到呼吸困难，氧含量降到12%以下时，使人窒息死亡。

因此，凡井下盲巷或通风不良的地区，都必须及时封闭或设置栅栏，并悬挂禁止入内的警标，严防人员入内。

（2）瓦斯燃烧和爆炸当瓦斯与空气混合达到一定浓度时，遇到高温火源就能燃烧或发生爆炸，一旦形成灾害事故，就会造成大量作业人员的伤亡，严重影响矿井的安全生产，瓦斯爆炸事故是煤矿事故中最严重的事故。

2.瓦斯爆炸的概念：瓦斯是一种能够燃烧和爆炸的气体，瓦斯爆炸就是空气中的氧气与瓦斯发生剧烈氧化反应的结果。

瓦斯在高温火源作用下，与氧气发生化学反应，生成二氧化碳和水，并放出大量的热，这些热量能够使反应过程中生成的二氧化碳和水蒸气迅速膨胀，形成高温、高压，并以极高的速度向外冲击而产生的动力现象，这就是瓦斯爆炸。

3.瓦斯爆炸的危害：瓦斯爆炸的主要危害是产生高温焰面，冲击波和有害气体。

焰面是巷道中运动着的化学反应区和高温气体，其速度快、温度高。

从正常的燃烧速度（1~2.5m/s）到爆轰式传播速度（2500m/s）, 焰面温度可高达2150C ~2650C。

焰面经过之处，人被烧死或大面积烧伤，可燃物被点燃而发生火灾，扩大灾情。

冲击波锋面压力由几个大气压到20 个大气压，前向冲击波叠加和反射时可达100个大气压。

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）。

煤矿开采主要灾害及安全管理范本煤矿开采是一项危险性很高的工作，经常发生各种灾害事故。

为了保障煤矿工人的生命安全和财产安全，进行有效的安全管理至关重要。

以下是煤矿开采主要灾害及安全管理的范本。

一、火灾事故火灾是煤矿开采中最常见的事故之一，它具有迅速蔓延、高温高压、烟雾浓重等特点，给煤矿工人的生命安全造成严重威胁。

要防范和控制火灾事故，需要做好以下安全管理工作：1. 提高安全意识：加强煤矿工人的安全培训，教育他们对火灾的认识和防范措施，使其具备自我保护能力。

2. 完善防火设施：建立完备的煤矿防火设施，包括灭火器材、消防水源、防火分区等，确保及时有效地扑灭火灾。

3. 定期检查维护设备：对煤矿内使用的电气设备、照明设备等存在潜在危险的设备，进行定期的检查和维护，确保其安全运行。

4. 建立紧急救援机制：组织煤矿工人进行紧急灭火、疏散撤离等应急演练，提高应对突发火灾事件的应急能力。

二、瓦斯爆炸事故在矿井中存在大量的瓦斯，一旦发生瓦斯泄漏并遇到明火或静电火花，就可能引发瓦斯爆炸事故。

要防范和控制瓦斯爆炸事故，需要做好以下安全管理工作：1. 加强通风管理：保障矿井内的通风畅通，及时排除瓦斯，并确保空气中瓦斯浓度在安全范围内。

2. 严格安全操作规程：制定瓦斯开采的操作规程，严禁在瓦斯浓度高的地方使用明火工具或进行焊接等高温作业。

3. 使用安全设备：使用防爆电气设备、防瓦斯器械等保障工人的安全，减少瓦斯爆炸的风险。

4. 加强检测监控：建立瓦斯的实时监测系统，及时掌握瓦斯浓度的变化，并采取相应的措施，减少瓦斯爆炸的可能性。

三、坍塌事故煤矿开采过程中，地质条件复杂，存在着坍塌的风险。

坍塌事故一旦发生，会造成巨大的人员伤亡和财产损失。

要防范和控制坍塌事故，需要做好以下安全管理工作：1. 加强巷道支护：合理选择巷道的支护方式，选择符合国家标准的支护材料和设备，确保巷道的稳定。

2. 定期检查巷道：对煤矿内的巷道进行定期的检查，及时发现和处理巷道的裂缝、松动等存在安全隐患的地方。

是否应该禁止煤炭采矿辩论辩题正方观点，应该禁止煤炭采矿。

煤炭采矿对环境造成严重污染，包括空气污染、水污染和土壤污染。

煤炭燃烧释放出大量的二氧化碳和硫化物，对大气层和全球气候造成破坏，加剧了全球变暖和酸雨的问题。

此外，煤炭采矿也会导致地表沉陷和地质灾害，对当地生态系统造成破坏。

因此，为了保护环境和人类健康，应该禁止煤炭采矿。

首先，煤炭采矿对环境造成的污染是不可忽视的。

煤炭燃烧释放出大量的有害气体，包括二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物，这些气体对大气层和全球气候造成破坏，加剧了全球变暖和酸雨的问题。

此外，煤炭采矿也会导致水资源的污染，破坏当地的水生态系统，对人类饮用水和农田灌溉造成严重影响。

而且，煤炭采矿还会导致地表沉陷和地质灾害，对当地生态系统和人类居住环境造成破坏。

其次，煤炭采矿对人类健康造成了严重威胁。

煤炭燃烧释放出的有害气体和颗粒物对人类健康造成了严重影响，包括呼吸道疾病、心血管疾病和癌症等。

此外，煤炭采矿也会导致职业病和安全事故，对矿工的健康和生命造成威胁。

最后，煤炭采矿的过程中还会消耗大量的水资源和土地资源，对当地的可持续发展造成影响。

因此，为了保护环境和人类健康，应该禁止煤炭采矿，转向清洁能源和可再生能源，实现可持续发展。

反方观点，不应该禁止煤炭采矿。

煤炭是世界上最重要的能源资源之一，对国民经济和社会发展起着重要作用。

禁止煤炭采矿会导致能源供应不足，影响国民经济和社会稳定。

此外，煤炭采矿也可以采取一些技术措施和环境保护措施，减少对环境的影响。

因此，不应该禁止煤炭采矿。

首先，煤炭是世界上最重要的能源资源之一，对国民经济和社会发展起着重要作用。

禁止煤炭采矿会导致能源供应不足，影响国民经济和社会稳定。

特别是在一些发展中国家，煤炭是主要的能源资源，禁止煤炭采矿会导致能源短缺，影响当地人民的生活和社会发展。

其次，煤炭采矿可以采取一些技术措施和环境保护措施，减少对环境的影响。

比如，采用清洁煤技术和绿色矿山技术，减少煤炭燃烧释放出的有害气体和颗粒物。