采空区的勘察设计与治理技术教学课件

罘区的察慨与翼米煤炭科学研究总院西安研究院刘天林总论采空区是指地下矿产被采出后留下的空洞区,按矿产被开采的时间,可分为老采空区、现采空区和未来采空区。矿体被采出后,自顶板岩层向上形成三带”一—垮落带、导水裂隙带和弯曲带。地表沉陷,产生连续或非连续变形,由此带来一系列环境岩土工程问题,如平地积水、道路裂缝、房屋倒塌、耕地减少、农田减产等,给矿区工程建设留下很大隐患。煤层采空区塌陷垂直“三带”示意地而第四松散沉积物一弯曲带断裂带垮落带煤层工来区规层采空区采空程度分类及其特征根据采空程度分为A.小型采空区大面积采空区小型采空分类表分布及特征是指小型手工开挖釣多分布于理浅、易于开采的含煤地层梅煤洞煤洞,一般有古窑和中,以平洞及斜井为多。煤洞长,有盆洞口多有弃渣堆的狼迹在含卵石的地层中甘肃、青海一帶,黄河及其支流的名采卵石,砾石,用以级阶地上分布较多,洞口及其采空形覆盖耕地表面,以减态,因卵石层理藏深度不同而异。横断砂洞少水分蒸发用来保面一股宽12a高1:2m:在有润璃。卵石、砾石被掏地区,地表常有場陷碟地,陷落漏斗及后遗留的空洞俗称掏洞口等,但由于砂洞历史较久,有妙洞的洞口堵塞,地表状态变迁,至今已毫无痕迹掏佥洞掏取砂金而遊甯下来|主要分布在接触变质岩和有人量侵入的洞穴岩脉(石英脉)地区河流两岸,含有金砂的沉积阶地的卵石层底部。金洞埋深大,断面小,延伸长,支洞多,洞口多分布于阶地边缘斜坡上为利用山前淇积平原分布在新疆天山南北的山前洪积平原的潜水雨开挖的地下上,哈密至托克逊一带较多,其长度和儿井引水渠道深度取决于山前洪积平原地下水的埋藏条件和水量大小。在平面上,每隔一定距离即有一个挖的竖井。竖井口周围有环形弃上堆小型采空的地表变形类型及特征地表变形类型为地表塌陷和开裂。小型采空范围狭窄,多呈巷道式,地表不会产生移动盆地,但由于开采深度浅,又任其自由坍落,地面变化剧烈。地表裂缝的分布常与开采工作面方向平行,且随开采工作面的推进而不断向前发展。除极浅的采空外,裂缝一般上宽下窄,无显著位移。大型采空变形和特征大型采空区的变形主要是在地表形成移动盆地。即位于采空区上方,当地下采空后,随之产生地表变形,开始形成凹地,随着采空区不断扩大,凹地不断发展,形成凹陷盆地,此盆地称为移动盆地根据地表变形值的大小和变形特征,自移动盆地中心向边缘在水平上可分为三个区1.均匀下沉区:(中间区)即移动盆地的中心平底部分。2.移动区:又称内边缘区或危险变形区,区内变形不均匀,对建筑物破坏作用较大轻微变形区:外边缘区,地表变形值较小,一般对建筑物不起损坏作用,以地表下沉值omm为标准,来划分其外围边界。从垂直方向上讲,地下矿层大面积采空后,矿层上部失去支撑,平衡条件被破坏,采空区上方岩体随之变形。采空区上方岩体的变形,总的过程是自下而上逐渐发展的漏斗状沉落,其变形情况可分为三个带:①冒落带〔崩落带),采空区顶板破碎坍落形成,其厚度一般为采矿厚度的3~4倍。其中K=1.3Cosa②裂隙带(破裂弯曲带)处于冒落带之上,并产生较大的弯曲和变形其厚度一般取采矿厚度的12~18倍(从矿层顶板向上的厚度)。③弯曲带(不破裂弯曲带)裂隙带顶面