开采沉陷若干理论与技术问题研究进展

４２　河北煤炭　２０１０年第４期　

浅谈煤矿开采沉陷防治和控制技术　

张天生　（冀中能源邯矿集团公司生产部，河北邯郸０５６００２）　摘要：针对煤矿开采对矿区地表破坏的影响，以减轻危害程度为目标，根据矿区实际情况合　理应用采煤方法和工艺，来防治和控制开采沉陷。　关键词：煤矿；开采沉陷；沉陷控制　中图分类号：ＴＤ３２５￣．４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００７—１０８３（２０１０）０４－－００４２－０１　

１　概述　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｔ　ｒｅｃｏｖｅｒｖ　ｄｅｏｒｅｓｓｌｏｎ　ｉｎ　ｃｏａｌ　ｍｌｎｅ　＾　１　●　●　１　●　ＺＨＡＮＧ　Ｔｉａｎ－ｓｈｅｎｇ　

邯矿集团是１９５８年成立的老煤炭基地，煤炭　的开采曾为邯郸经济快速发展做出了极大贡献，然　而随着煤炭的大规模开采，煤炭储量越来越少，有　的矿井浅部资源已经枯竭，只能向深部和“三下”　开采，而“三下”开采对矿山及其周围环境造成的　破坏日益突出，开采沉陷造成的矿区灾害主要有土　地塌陷或积水，道路塌陷、房屋变形等，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。　２沉陷的防治技术途径　沉陷破坏的防治技术可以从两方面考虑：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；②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筑物　的目的。　２．１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，达到保护地面建筑　物的目的。其中水沙充填是充填采煤法中减少地表　下沉效果最好的方法，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。　２．２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。　２．３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，保护地面建筑物。但该技术难度大，需　进一步研究。　２．４限厚开采　根据矿区地形、水文地质条件和建、构筑物抗　（下转第４７页）

69DETECTION发 现区域治理

采煤沉陷区治理技术现状及发展趋势

淮南创大实业有限责任公司 许正刚

煤炭开发在带来经济发展的同

时也引发了一系列环境问题，大量包

含大气污染、土地资源损坏、地下含

水层结构紊乱、生态景观破坏等在内

的环境恶化现象频频上演。安徽两淮

矿区作为我国战略性煤炭生产基地，

矿区覆盖安徽淮南淮北两地市共七个

矿区，其中淮北有宿县、涡阳、濉萧、

临涣四大煤田，淮南则包括新集、潘

谢、定远三大煤田。目前两淮矿区已

勘明的煤炭储量共计283.59亿吨，

其中保有煤炭储量占261.85亿吨，

长期的煤炭开采作业使得安徽两淮矿

区出现大规模的采煤深陷区，大量土

地被损毁，这与城市发展建设必然的

规模扩张性够成了鲜明的冲突关系，

关于用地紧张的限制性矛盾持续加

剧，在此情形下，怎样合理修复采煤

深陷区，实现破损土地的再建设与再

利用已成为我国中东部地区矿业城市

扩张建设用地、推进城市现代化建设

的重要任务。一、安徽两淮采煤沉陷区概况

简述

煤炭作为淮南市矿产资源中储

量最为丰富的资源类型，煤炭远景储

量达455亿吨，现已探明的煤炭储

量规模约164亿吨。目前淮南市已

挖矿井共43座，此中包括大中型矿

井19座，小型矿井24座。据统计，

至2019年初，淮南市采煤沉陷区面

积已累积增至24389公顷，覆盖乡

镇30余个，沉陷面积占淮南市总体

土地面积的8.1%，约有48.7万居民

受此影响，影响人数占淮南市总体人

口规模的13.9%；而淮北市现已勘明

的煤炭矿产地共有51处，总体探明

储量规模达82亿吨，现设煤炭矿井

45座。目前淮北市采煤沉陷总面积

约23266.7公顷，其中耕性良好的

土地占总沉陷面积的82%，沉陷区

居民人口约32.6万人，涉及搬迁村

落370多座。

安徽两淮矿区主要采用机械化综放开采的作业模式，总体呈现出

“产量高、效率高、强度高”的“三

高型”开采特征，在这种环境下，原

本对于岩层及地表扰动性相对正常的

采煤工作面在作用程度上显得更为强

烈。高强度的煤炭开采使得两淮矿区

采煤塌陷区综合治理问题分析与建议

李太启;高荣久

【摘 要】China is the largest coal producer. Due to the long term coal

mining,a series of problems such as surface sub-sidence,building

collapse,farmland damage,environmental deterioration,and bad

relationship between worker and farmer ap-pear in the mining area and

the surrounding,which affects the economic development and social

stability seriously. Although China has done a lot of work and achieved

remarkable effects,there are still many problems need to be solved

because of great difficulty and heavy task. On the basis of the collection of

the relevant information for the comprehensive management of coal

mining subsidence area,the principle,focuses and status quo of control

technology for coal mining subsidence area are analyzed from two regions

of the east and the west. In-depth study on issues in the implementation

ＶＡ　

施。　一ｌ　ｉ技术研发】　

煤矿开采沉陷防治和控制技术　

姜德永　

（贵州省水城县玉舍大坪煤矿贵州水城５５３０１５）　

摘要：针对煤矿开采对矿区环境、地表破坏的影响，以减轻危害程度为目标，根据各个矿区应用的采矿方法和工艺，提出了防治和控制开采沉陷的技术措　

关键词：开采沉陷：土地复垦：沉陷控制　

中囤分类号：ＴＤ８文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－－７５９７（２０１０）０７２００６０－－０１　

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。随着煤　

炭形式的好转，各集团公司都加大了环境的防治和治理，对煤炭事业来　

说，功在当代，利在千秋。　

１煤矿充填开采技术现状　

充填开采在金属矿应用较多，技术相对成熟，可以为煤矿的充填开采　

提供借鉴。但煤系地层属于层状岩层，与一般金属矿岩层产状不尽相同，　

采后岩层移动与破坏规律也不尽一致，充填的目的也不完全一样。因此，　

煤矿充填开采技术的研究与发展必须适应煤系岩层活动规律与控制要求，　

形成符合煤矿开采特点的充填开采理论与技术。煤矿采空区充填开采技术　

在波兰、德国应用较多，充填材料通常是河砂、煤矸石和电厂粉煤灰。其　

中以水砂充填技术应用最多。正常情况下长壁工作面使用水砂充填后地表　

下沉系数为０．１Ｏ～０．２０。波兰采用水砂充填条带法，已经成功地开采了多　

座城市下的煤炭资源．２０世纪６Ｏ年代，我国抚顺胜利矿采用伪倾斜上行水　

砂充填长壁采煤法成功地开采了工厂保护煤柱。继抚顺矿务局之后，新汶　

矿务局孙树、良庄、协庄等矿也曾开展过水砂充填试验　由于水砂充填采　

煤工艺复杂且成本较高，在我国煤矿没有得到推广应用。自２０世纪８０年代