第1期 2012年3月 水力采煤与管道运输 HYDRAULIC COAL MINING&PIPELINE TRANSP0RTAT10N No.1 Mar.2012 串草圪旦煤矿地面塌陷防治 艾顺岭 (开滦内蒙投资公司串草圪旦煤矿内蒙古鄂尔多斯010308) 摘要:根据串草圪旦矿区的地表地物、地貌、水文地质情况及开采对地表的影响,提出了地表 塌陷的治理方案。 关键词:塌陷 地表 治理。 中图分类号:TD325 .4 文献标识码:B 文章编号:1006—0898(2012)01—0038—02 组(C t)、二叠系下统山西组(P。s)、二叠系下统 下石盒子组(P X)和第三系、第四系(Q+N )。 2 矿井开采对地物地貌的影响 1 矿井概况 串草圪旦矿区地形总体趋势是西北高、东南 低。一般地形标高在950—1150m,相对高差为 200m。最高点标高为1209.6m,位于矿区西北火 ①矿区地处鄂尔多斯高原,地表植被稀少, 生态脆弱。矿井开采时,必然会造成大面积毁林 毁草,占用耕地,致使水土流失,地下水位下降, 大片植被消亡,从而引发土地沙漠化。 烧峁处,最低点标高为941.3m,位于矿区西南沟 谷中,最大高差为268.3m。区内具典型的构造 侵蚀型高原丘陵地貌特征,冲沟十分发育,地面 支离破碎,山丘顶部多呈浑圆状或鱼脊状,地表 覆盖层为Q 风成砂及Q,黄土,由于强烈的冲刷 切割,造成山坡陡峭,一般坡角多在30~70。。 串草圪旦矿区属于黄河流域,黄河于矿区东 ②矿井开采浅部煤层时,对井、泉影响较大, 往往使井、泉干涸,影响当地居民的生活用水及 农田灌溉用水。 侧自北向南曲折流过。黄河是区内地表水和地 下水的排泄通道,控制着当地的侵蚀基准面和水 文网的分布。 矿区内被新生界松散沉积物广泛覆盖,新生 ③矿井开采往往形成大面积采空区,放顶后 出现地裂、地表塌陷、地面沉降等地面变形,直接 影响建筑物、公路及高压输电线等地面设施。 3地表塌陷预测 界以下老地层出露不多,只在较大冲沟及冲沟两 侧才有基岩出露。由于矿区地处准格尔煤田南 部边缘,地层遭受剥蚀严重,部分地层缺失。根 据地表出露及钻孔揭露,矿区地层层序自下而上 为奥陶系中统马家沟组(0:m)、石炭系上统太原 河流水位和井下涌水量、水质等进行系统的观测 和分析。 根据井下工作面开采后,地表移动变形观测 数据和开采沉陷影响范围,推测出敏感目标变形 损坏程度及其发育特征,计算出地表下陷影响面 积是工作面开采面积的3.5倍。下沉值0.05~ 3.50m,裂宽0.04~1.30m。产生的裂隙呈椭圆 炭,按生产能力30万t/a,可延长矿寿命10.1a。 ⑥加强培训,在河下工作面回采前,对全矿 干部职工进行河下采煤知识培训,详细掌握水体 ②有效提高矿井经济效益。根据矿井近年 来的经营状况,平均t煤可完成利税50元,按此 计算,完成河下煤炭开采后,可增加利税15155 万元。 作者简介: 杨海波(1977一),男,工程师,毕业于河南理工大学采矿工 下采煤的有关知识、开采程序及安全技术措施, 并详细掌握透水预兆及水灾避灾路线,提前进行 水灾演习。 4经济效益分析 程专业,现任鹤壁鹤安矿业投资管理有限公司副总工程师。 收稿日期:201 1—10—24 ①河下压煤。该矿在淇河下压煤量为 442.9万t,进行河下采煤后可采出303.1万t煤 38 2012年3月 艾顺岭:串草圪旦煤矿地面塌陷防治 第1期 形分散排列,坡坎呈反阶梯形状。 煤柱。工业场地、主要井巷留设保护煤柱。 4地表塌陷的治理 4.3地面的防护 ①对林草地的防护。先回填裂隙和塌陷区, 4.1 地表塌陷分类及治理方法 对裂隙边缘的灌木植被及时扶正。对缓坡区进 根据采动影响程度分为地表轻微变形、地表 行整地,沿等高线修建水平阶和反坡梯田,陡坡 塌陷比较严重和地表严重塌陷破坏3种情况,采 地带修建鱼鳞坑。整地措施完成后进行植树、种 取不同的治理方法。 草,并做好抚育、管理工作。 ①地表轻微变形的土地:这类形变一般不影 ②对输电线路的防护。在采煤过程中加强 响农田耕种及山林植被生长,对农田进行整平即 巡视,发现问题及时解决,调整电杆或改线,以保 可恢复土地的使用。山林、植被自然恢复。 证正常供电。 ②地表塌陷比较严重的土地:对地表裂隙和 ③对生态用水的防护。建立地下水环境影 坡坎进行充填。对受影响的山林、植被进行扶 响的监测体系。若发现地下水持续下降,并出现 正、移栽和重新植草,达到林业复垦。 植被衰退现象时,应考虑利用矿井水从矿区水源 ③地表严重塌陷破坏的土地:这类土地由于 区引水,及时和定期补充灌溉,以保证植被生长 受塌方的影响,农田将减产,土地数量将减少,山 的生态用水量。 林、植被不能正常生长,进行平整处理。对农田 ④井田内村庄少且比较分散、居住人口少, 中裂隙较大,坡坎高差大于1m以上的,以机械平 零星小村庄搬迁或合并村庄。 整为主。 塌陷林地、灌木林地的复垦采取两种方案: 5 结论 一是对受损的树木,及时扶正树体,填补裂隙,保 根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留 持正常生长。二是对塌陷严重的地块,根据坡 设与压煤开采规程》,按照预防为主、全面规划、 向、坡度、土壤质地、土层厚度等,采取适宜的整 综合治理、因地制宜、加强管理、注重效益,突出 地措施,选择适宜的品种、适地适树,增加植被覆 因害设防原则、最小扰动原则、生态保护原则,永 盖度。塌陷严重的草坡地,根据黄土层的厚度, 久性防治措施与临时性防治措施相结合的原则。 选择不同的整地方式。黄土层较厚的缓坡地段, 对串草圪旦煤矿的塌陷区的治理是可行的。 可修水平梯田、反坡梯田和隔坡梯田。 在井田范围内,根据实际情况进行退耕还林 作者简介: 还草,以减轻当地水土流失,有利于当地生态环 艾顺岭(1963一),男,开滦内蒙投资公司串草圪旦煤矿地测 境的快速回复。 科地质工程师,2008年毕业于中国矿业大学。 4.2设安全煤柱 收稿日期:2011—11—03 按照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留 设与压煤开采规程》,沿井田边界两侧留设境界 欢迎投稿 欢迎订阅 欢迎刊登广告1 39