采空区的勘察设计与治理技术-规范
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采煤塌陷区工程建设的勘察及治理方法要点分析我国国土辽阔,蕴含着大量的自然资源,煤炭矿产是我国自然资源较为丰富的资源组成部分。
随着人们生活水平的提升和对生活质量的追求,对煤炭资源的需求逐渐增大,而煤矿开采后的地质条件会呈现多样化的动态变化,其中较为常见的是塌陷现象,国家与政府也采取了一些措施进行了塌陷区回填以及地质环境改善,但在进行工程建设时必须要进行地质结构和整体岩土的地质作用、范围等进行仔细的勘察,确保能够实现工程建设的承载。
提高土地利用率,改善环境水平。
标签:采煤塌陷区;勘察;治理;要点分析近年来随着人口数量的不断增长和城市化建设规模的不断扩大,土地资源越发紧张,塌陷是煤矿开采后遗留的地质现象。
常见于一些煤矿资源丰富的地区,多数处于城市周边地区和偏远地区,对于城市用地开发中塌陷区的处理需要特别关注,尤其是其地质条件和地下结构情况较为复杂,如果没有进行详细的地质调查和工程勘察而直接进行工程项目建设极易因一些影响因素而发生安全事故,为人们的生命财产安全带来威胁。
本篇文章以唐山市规划建筑设计中城市建设工程项目唐山某公园项目开发设计为例,针对采煤塌陷区工程建设的勘察及治理要点进行分析。
一、唐山某公园建设项目工程概况唐山某公园项目,拟建场地下方原属于唐山市某煤矿,大地震时形成采煤塌陷区,经过多年回填,现已成为建筑垃圾场。
全场地内地形变化很大。
本着科学规划,合理改造城市用地的原则,规划建设人工湖公园项目。
唐山市地处燕山沉降带南部,山麓冲积平原中部,属于滦河早期和中期冲积扇。
第四系地层厚度受地壳构造运动的显著影响,平原区内分布剥蚀残丘。
研究区第四系冲积层厚度不定,一般0~30m,由土、砂、砂质粘土、粘土、砂及卵石、砾石组成,为第四纪沉积物。
基底地质构造较为发育,北东方向主要断裂有大八里庄断裂、陡河断裂、唐山断裂。
而拟建场地为古滦河中-晚期冲积平原地貌,位于唐山市路北区东北部。
地貌单元类型为陡河一级阶地。
场地内所有钻孔高程为黄海高程,坐标系统为北京54坐标系。
采空区治理工程质量控制措施摘要:在采空区治理工程质量控制中,依据图纸、规范、规程要求,从工程前期勘察、设计入手,确定建设项目特点、设计要求、质量标准,结合地质条件,煤层量、采空区分布特征等进行分析,以山西能源化工新材料中试基地项目(简称中试基地)为例,确定的采空注浆范围、技术参数,对自然环境、交通情况、施工条件、临水临电等进行评估,做好技术工作、工艺流程、检测指标,提高采空区治理的综合质量。
关键词:采空区治理、技术参数、质量控制引言:在采空区工程治理评估质量检测控制分析中,按照施工的全过程进行分析,确定工程基本规范要求。
从工程建设思维方式和技术标准要求入手,施工主要工艺,施工质量保证措施等,对施工中有关参数提出量化标准,使治理后的场地达到拟建物承载力要求。
一、项目概况1、建设情况:中试基地项目位于已关闭的原石窟煤矿坑口范围内;占地面积约16万m2,为消除其下覆采空区对拟建物的危害,对下伏3#采空区进行注浆治理。
2、地质情况:拟建区域主要由原石窟煤矿煤矿回采形成,厚度6.8-3.2m,平均5m,层顶埋深141.15-175.10m之间。
二、设计总体思路及预期治理效果1、治理方案:本工程设计等级为乙级,根据设计图纸地基承载力要求、地质水文情况、环境保护等,拟采用全充填压力注浆法:按设计要求的孔距布设注浆孔,将水泥、粉煤灰按一定配合比混合后,采用注浆泵,通过注浆管注入到采空区和上覆岩体裂隙,浆液经过固化胶结岩层裂隙带,同时采空区的浆液形成的结石体对其上覆岩层起到了撑顶作用,有效地阻止了上覆岩层的冒落塌陷。
2、治理效果:地基承载力、变形符合设计要求,能有效承受上部建筑载荷,保证拟建物安全可靠。
3、钻孔布设及工程量:设计孔距15m,排距15m,正三角形布置,外围设计帷幕孔,间距10m,均深150m。
4、注浆量:按照固相比3:7进行水泥、粉煤灰配比。
注浆量估算按照《煤矿采空区建(构)筑物地基处理规范》中第4.2.4节公式4.2.4-1进行:。
采空区管理制度l、生产技术部门在年度开采计划中应提交地下、露天等有关地质结构移动范围,采空区处理等方面的报告,并做好资料统计和整理工作,报公司主管领导审批。
2、生产技术部门应及时在地表塌陷区设置观测点,明显标志或栅栏,通往塌陷区、空区的巷道要封闭不准人员进入塌陷区、空区特殊原因报主管领导批准。
3、实测图中应标明采空区、废弃井巷的处理进度、方式、数量及地表塌陷区的位置,及时根据变化情况进行图纸更新。
4、地下巷道和采空区的处理方法应在设计中确定,地下开采的塌陷区范围内不应布置重要矿山工程。
5、对岩层破碎、采空区很高,采深较大等易发生地表矿区沉陷和位移的应进行监测,可能或已经有沉降位移的区域应有明显的标志和应急预案。
6、恢复废旧井巷,应首先了解井巷本身的稳定情况及采空区的分布情况,及废旧巷道的空气成分确认安全方可施工。
7、矿柱回采和空区处理方案应在设计中同时提出,设立专门机构或专职人员负责地压管理,及时做好预测预报工作。
8、发现大面积地压活动预兆应立即停止作业,将人员撤至安全地点,人员不准进入塌陷区和空区9、矿井主要进风风流不得经过空区,必须通过要有严密的构筑物。
10、采空区应及时封闭,回采结束后应封闭所有与空区相通的影响正常通风的巷道。
采空区管理制度(2)是指针对矿井采空区的管理和利用所制定的一系列规章制度和管理办法。
采空区是矿山开采后形成的地下空洞或空间,通常会存在一定的地质和安全隐患,因此需要进行有效的管理和利用。
采空区管理制度通常包括以下内容:1. 采空区的划定和登记管理:规定了采空区的划定标准、划定程序和划定责任等,确保采空区的准确划定和登记管理。
2. 采空区的安全和防护管理:规定了对采空区进行安全评估、监测和防护的要求,包括采空区的稳定性评估、地质灾害的监测和处理、采空区的加固和封闭等措施,保障采空区的安全性。
3. 采空区的环境保护管理:规定了对采空区环境的保护和修复要求,包括水土保持、生态修复、水资源保护等,减少采空区对周围环境的影响。
采区设计管理规定采区设计的编制和实施是矿井技术管理工作的重要内容,是提高矿井经济效益,搞好安全,实现合理集中生产的基础。
根据集团公司实际情况,为进一步加强采区设计管理特制定如下规定。
第一节采区设计编制一般规定第1条煤矿开拓新采区,必须由矿总工程师负责组织编制采区设计,集团公司省内矿井的采区设计报集团公司审批,区域公司所属矿井和二级矿井所属三级矿井的采区设计由区域公司、二级矿井审批,并报集团公司审查备案。
其他二级矿井采区设计由本企业负责人审批,报集团公司审查备案。
集团公司对各矿井采区设计编制、审批、备案、执行情况进行抽查和督查。
集团公司对各矿井采区设计编制、审批、备案、执行情况进行抽查和督查。
采区设计方案应有2个以上方案进行经济技术比较,选择最优方案。
第 2 条一个采(盘) 区内同一煤层的一翼最多只能布置1个采煤工作面和2个煤(半煤岩) 巷掘进工作面同时作业,一个采(盘) 区内同一煤层双翼开采或者多煤层开采的, 该采(盘) 区最多只能布置2个采煤工作面和4个煤(半煤岩) 巷掘进工作面同时作业;采掘过程中严禁任意扩大和缩小设计确定的煤柱。
采空区内不得遗留未经设计确定的煤柱;严禁任意变更设计确定的工业场地、矿界、防水和井巷等的安全煤柱;严禁在高速铁路下开采安全煤柱;高瓦斯、突出、有容易自燃或者自燃煤层的矿井, 不得采用前进式采煤方法。
第3条采区设计要坚持“以人为本”的总体要求,全面贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”的安全生产方针,实现转型升级、安全发展;坚持“无人则安”的先进理念,按照管理信息化、系统自动化、岗位无人化“三化”要求,实现减人、提效;坚持生产规模化、技术装备现代化、队伍专业化发展方向,体现工程技术综合应用与系统管理的有机结合,实现减面、减设备;坚持“绿色发展”的要求,从源头控制污染物的产生,大力实施综合利用、节能降耗、循环经济,实现资源节约、环境友好。
积极推广应用新技术、新工艺,巷道布置力求做到系统简单,体现合理集中生产,为矿井提速、提效、提质高产高效创造条件。
工程勘察通用规范General code for engineeringinvestigation2021-09-08发布2022-04-01实施5《工程勘察通用规范》(GB55017-2021)9目次1总则 (1)2基本规定 (2)3勘察要求 (3)3.1勘察纲要 (3)3.2地基基础工程 (4)3.3地下工程和基坑工程 (5)3.4边坡工程 (6)3.5不良地质作用 (6)3.6特殊性岩土 (10)3.7地下水 (13)4勘探和取样 (15)4.1一般规定 (15)4.2勘探作业安全 (15)4.3勘探技术要求 (17)4.4取样 (17)5原位测试和室内试验 (19)6分析评价和工程勘察报告 (20)6.1分析评价 (20)6.2工程勘察报告 (22)《工程勘察通用规范》(GB55017-2021)1总则1.0.1为保证工程勘察质量,保障工程、人身、财产和公共安全,保护生态环境,满足工程监督管理基本需要,制定本规范。
1.0.2工程勘察必须执行本规范。
1.0.3工程勘察应根据工程建设不同阶段的要求,进行策划、实施,勘察成果应正确反映工程地质条件,查明不良地质作用,提供资料真实、结构完整、评价合理、结论可靠、建议可行的勘察报告。
1.0.4工程建设所采用的技术方法和措施是否符合本规范要求,由相关责任主体判定。
其中,创新性的技术方法和措施,应进行论证并符合本规范中有关性能的要求。
1《工程勘察通用规范》(GB55017-2021)22基本规定2.0.1工程勘察的策划和实施应符合下列规定:1应取得拟建工程设计资料,搜集与工程建设相关的地质资料和环境资料,编制勘察纲要;2应调查场地不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展情况和危害程度;3应查明拟建工程场地地形地貌和工程影响范围内岩土层的类型、分布、工程特性,调查对工程不利的地下埋藏物;4应查明对工程有影响的地下水分布特征,分析地下水对工程的影响,评价地下水和土对建筑材料的腐蚀性;5应分析地质条件可能造成的工程风险,提出防治措施的建议,提供设计和施工所需岩土参数;6应提供工程勘察报告。
采空区治理及管理情况一、背景介绍随着人类对自然资源的大量开采,采矿业已经成为了现代工业和经济的重要组成部分。
然而,随着矿区的开采逐步加剧,采空区问题也日益凸显,采空区治理和管理已逐渐成为了当前矿业发展的重要问题之一。
二、采空区的形成原因采煤、采矿和采油是目前采空区形成的主要原因。
随着煤炭、金属、土石、油气和盐类等矿产资源的开采,采空区形成就逐渐增加。
而采矿的方式有许多不同的方法,其中表露开采法和地下开采法是两种常见的采矿方式。
在表露开采法下,矿井开挖在地表之上,通过对矿石的剥离和爆炸力量的释放,地表形成了一个或多个坑洞。
在地下开采法下,则是通过在地下挖掘矿山,逐渐形成一个所谓的采空区。
三、采空区对环境的影响采矿业的快速发展给环境造成的影响是显而易见的,采空区在这其中是一个重要的问题。
以下是采空区对环境造成的影响:1.水土流失。
由于采空区的存在,降水自然流入和滲透的面积就会减少。
同时,因为采空区地表的覆盖层已被去除,降雨将更容易造成土壤侵蚀和水土流失。
2.土地荒漠化。
采空区一旦形成,通常会变成一个物理空洞。
因此,采空区通常是没有植被的贫瘠地带,缺乏生命活动。
3.重金属污染。
与矿石相混合的沙子和矿物质等物质不仅对环境造成污染,同时还会伤害动植物的生长繁殖。
四、采空区治理的方法为了减轻采空区对环境造成的影响,近几年,采空区的治理正逐渐得到重视。
以下是几种采空区治理的方法:1.植树造林。
通过植树造林来恢复采空区的生态系统。
这种方法可以增加土地的生产力,同时也可以很好地防止水土流失。
2.洞穴开挖。
在采矿之前,挖掘支撑井、泄水井和综采空隙等部分进行采空区地质、空间和热力分析和预警,采用加固和支撑的方法,使之不致崩塌。
减少采空区对地面的危害。
3.能源补充。
在采空区形成之后,可以把底部的薄层的井柱填补上,形成一个新的支持体系,可以提供部分的地面支撑作用。
五、采空区管理的现状和展望虽然采空区治理的方法有很多,但采空区治理与管理的现状还不尽如人意,这是一个非常系统性和复杂的问题,涉及到许多因素,如法规、政策和行业监管。