浅谈煤矿开采沉陷防治和控制的技术

1、浅谈煤矿开采沉陷防治和控制的技术一. 沉陷的防治技术途径沉陷破坏的防治技术途径可以从两方面考虑；（ 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、 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、构筑物与耕地 的目的。（ 2）开采沉陷破坏的恢复和整治，运用土地复垦技术和建 筑物抗采动变形技术，对开采沉陷破坏的土地进行整治和利用。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、构筑物或农田的目的。其中水沙充填是充填采煤 法中减少

2、地表下沉效果作好的方法，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。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 煤层中米出一条，保留一条。由于条带开米仅是部分地米出地下煤 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。根据米空区上方覆岩移动形成三带的岩移特性，在煤炭米出后 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

3、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、构筑物或农田。但该技术难度大，再近一步研究。根据矿区地形、水文地质条件和建、构筑物抗变形能力，以不 产生地表积水和满足建筑物所要求的保护等级为依据，确定可开采 的煤层厚度，开采是仅回采这一厚度的煤，其余各煤层均不开采， 以实现减少下沉保护地面建、构筑物及土地的目的。但该技术采出 率低，仅在薄煤层中应用有一定的使用价值。厚煤层分层开采时，合理设计各工作面的开采间距，相互位置 与开采顺序，使开采一个煤层 （工作面） 所产生的地表变形和开采另 一个煤层（工作面） 所产生的地表变形相互抵消或抵消一部分，以减 少采动引起的地表

4、变形，保护地面建、构筑物。但该技术要保持一 定的错距，因此组织生产难度较大。我国尚未开展这种工业性实 验。1.1.6 “采-注- 采“三步法开采充分利用覆岩结构对岩层移动的控制作用，应用荷载置换的原 理，进行小条带开采 - 注浆充填固结采空区 -剩余条带开采的三步法 开采，有效的对岩层移动和地表沉陷的控制，解决了大面积开采地表沉陷控制、提高了煤炭的回采率，保护了地面建、构筑物，但也 存在工艺复杂，成本较大等缺点。二. 土地复垦技术（1）地下开采产生的大量煤矸石运到地表排放，既占地有污染 环境。利用煤矸石作为充填材料，即可使采煤破坏的土地得到恢复， 又能减少矸石的额占地。（ 2）利用电厂的废弃物

5、 - 粉煤灰充填沉陷区复垦土地，可以化 两害（沉陷区、粉煤灰）为三利（电厂、煤矿、农民三放面有利）。对积水沉陷区、潜水位较低的边坡地带，可采取平整土地、改造成梯田的方法复垦利用。梯田的水平宽度和梯坎高度，应根据地 面坡度抖缓、土层薄厚、工程量大小、作物种类、耕种机械化程度 综合考虑确定，田间坡度的大小和坡向，应根据原始坡度的大小、 有无灌溉条件、复垦土地用途来决定。开挖排水渠道，将沉陷区浅积水引入河流、湖泊、坑塘、水库 等，作为蓄水用，是沉陷水淹地重新得到耕种。运用人工或机械方法，将局部积水或季节性积水沉陷区下沉大 区域挖深，适合养鱼、蓄水灌溉等，用挖出的泥土充填开采沉陷较小的地区，使其成为可

6、种植的耕地。对地面大面积积水和积水深度很大的沉陷区，科学的综合利用， 发展网箱养鱼、围栏养鱼、蓄洪作灌溉水源、建造水上公园等。煤矸石添加适量微生物活化剂，经过一个植物生长期 （约 6 个月） 就可建立起稳固的植物生长层，形成熟化的土壤。三. 结束语开采沉陷是造成矿区环境地质灾害的直接原因，有效控制和减 轻地面沉陷程度是避免开采沉陷环境灾害的基本途径。充填采煤法 是减少地表下沉效果作好的方法，近年在山东有些矿区正在做膏体 充填的实验，这种方法可使采场没有或减少垮落带，能更好的减少 地表下沉。但它的技术含量很大，输送倍线大，管路易阻塞，如果 成功那将是煤矿开采的一次技术革命。开采沉陷对土地资源的影响和破坏是难以避免的，所以各个煤 矿应