矿山开采沉陷工程

发布于:2021-11-29 21:20:55

1, 根据岩层移动和变形特征及应力分布情况,在移动过程后的岩体内大致划分为三个移动 特征区:充分采动区(减压区) 、最大弯曲区、岩石压缩区(支撑压力区) 。 2, 岩层移动的形式:1 弯曲 2 岩层垮落(或称冒落) 3 煤被挤出(或称片帮) 4 岩石沿 层面滑移 5 垮落岩石下滑(或滚动) 6 底板岩层隆起 3, 水体下采矿将上覆岩层划分为三带:垮落带,裂隙带,弯曲带。将底板下的岩体也划分 为三带:底板采动导水破坏带,底板阻水带,底板承压水导升带。 4, 地表移动盆地 当地下工作面开采到一定距离后,地下开采便波及地表,在采空区上方 地表形成一个比采空区大得多的沉陷区域,这种地表沉陷区域称为移动盆地,或称下沉 盆地。 5, 地表移动的定量指标有:下沉,水*移动,倾斜,曲率,水*变形。 6, 充分采动:是指地下矿层采出后地表下沉值达到该地质采矿条件下的最大值,此时的采 动状态称为充分采动。 7, 非充分采动: 采空区尺寸 (长度和宽度) 小于该地质条件采矿条件下的临界开采尺寸时, 地表最大下沉值未达到该地质条件下应有的最大下沉值,称这种采动为非充分采动。 8, 地表移动盆地主断面 9, 地表移动盆地内通过地表最大下沉点所做的沿煤层走向和倾向的垂直断面称为地表移 动盆地主断面。 10, 地表移动盆地主断面的特征 :1 在主断面上地表移动盆地的范围最大。2 在主断 面上地表移动量最大。 3 在主断面上不存在垂直于主断面方向的水*移动。 11, 最大下沉角 就是在倾斜主断面上由采空区的中点和地表移动盆地的最大下沉点 (在基岩面的投影点)的连线与水*线之间在矿层下山方向一侧的夹角,用 Q 表示。 12, 地表移动盆地划分出三个边界:最外边界,危险移动边界,裂隙边界。 13, 角量参数 描述地表移动盆地形态和范围的角量参数主要有五种参数:边界角,移 动角,裂隙角,松散层移动角,充分采动角。 14, 在沉陷地内,地表点的移动有以下特点:1 移动方向开始都指向工作面,移动稳定 后的移动向量均指向工作面中心。2 点移动轨迹的弯曲程度与工作面*俣扔泄兀 作面*俣仍酱蟮阋贫旒G叩耐淝潭仍叫。粗嗳弧 15, 地表移动的持续时间 是指在充分采动或接*充分采动情况下, 地表下沉值最大的 点从移动开始到移动稳定持续的时间。 16, 地表点移动过程根伟以下三个阶段:开始阶段,活跃阶段,衰退阶段。三个阶段的 时间总和,称为移动总时间或移动持续时间。 17, 影响地表移动持续时间的因素主要是岩石的物理性质、 开采深度、 工作面得* 度。一般规律下:开采深度越大、覆岩越坚硬,地表移动持续时间越长,反之亦然。 18, 矿山开采沉陷的控制技术课分为四类: 以填充体为核心的岩层控制技术; 以部分矿 柱为核心的开采技术;以协调开采为核心的变形控制技术和以建筑物为核心的保安煤柱 设计技术。 具体图示见课本 154 页) ( 19, 全面测量 一般包括测点的高程测量、各测点间的距离测量、各测点间偏离观测线 方向的支距测量、地表特征状况记录与素描。 20, 日常观测一般包括巡视测量、加密水准测量、以及地表变化特征的描述、摄影等。 21, 地下资源的开发与开采带来了一系列的环境和生态问题: (1)使土地标高降低,耕 地淹没、盐渍化、沙漠化,在山区引起坡体滑移。 (2)地表沉陷使位于沉陷区的建筑物 22, 铁路、公路、桥梁、隧道、堤坝、输电线路等人工建筑物损害、倒塌,影响人民的 生命财产安全和交通运输安全。 (3)地下开采使含水层水位下降,地面河流、水库干涸。 使水进入井下,淹没矿井。 (4)在岩溶发育区,地下开采使地面出现大量塌陷坑、塌陷

漏斗。 (5)开采引起矿区局部地震,震级 R2~~3 级,引起当地居民的极大恐慌。 (6)矿 山开采和加工过程中产生大量的粉尘和排放的 SO2、NOx 等有害气体, 危害矿区群众的 身体健康,导致呼吸系统病变,影响动植物的生长和生存,污染水体、土壤和环境。 23, 井工开采对生态环境的影响 主要包括三个方面: 开采沉陷对生态环境的影响; 矿 ; 山废弃物(矸石、尾矿水等)岁生态环境的影响; ;开采沉陷对水的影响。 24, 地表沉陷区过程复垦技术分为:1,充填复垦技术。2,*整和修建梯田复垦技术。 3,疏排法复垦技术。4,挖深垫浅复垦技术。5,建筑复垦技术。 25, 老采空区“活化” 是指长臂开采全部垮落法管理顶板时,开采结束一定之间后, 上覆岩层达到新的*衡,地表趋于稳定。在外来荷载作用下,从而使岩层及地表再次产 生沉陷,这种沉陷称为老采空区“活化” 。 26, 在长臂开采条件下,当深厚比达到一定后,老采空区的活化表现为连续渐变,一 般不会出现突然的、非连续的沉陷, “活化”规律如下:1 建筑物位于采空区中央时, 沉陷量最大,但下沉较均匀,变形值小。当建筑物位于采空区的边界上方时,下沉量较 采空区中央小,但变形值大,对建筑物不利。2 建筑物荷载越大,引起的采矿区“活化” 量越大,对建筑物的危害就越大。3 老采空区采厚越大、采深越深,建筑物荷载作用下, 老采空区“活化”量越大。 4 多矿层开采条件下,建筑物位于采空区中央时,不受边 界效应的影响,但建筑物位于采空区边界上方时,受边界效应的影响较大。 27, 柱式开采条件下:采空区顶板未完全塌陷,存在空洞,空洞塌陷的结果,可能形成 非连续性变形,在地表形成塌陷坑、塌陷槽、台阶状移动盆地等。这种塌陷时突然的、 非连续性的,对地表建筑物的危害非常大。当深厚比大于 30 时,地表出现连续性的移 动盆地,当深厚比小于 30 时,地表出现非连续性一定盆地,且深厚比越小,地表非连 续性越强。 28, 对老采空区的处理方法主要有:充填老采空区、注浆加固冒落带和裂缝带岩体、释 放法、水诱导法等。 (动力挤压法) 。


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