煤矿开采沉陷防治和控制技术(三篇)

煤矿开采沉陷防治和控制技术
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。

1.1.1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、构筑物或农田的目的。

其中水沙充填是充填采煤法中减少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。

1.1.2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地采出地下煤炭资源，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。

1.1.3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、构筑物或农田。

但该技术难度大，再近一步研究。

1.1.4限厚开采
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。

1.1.5协调开采
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。

2.2.1煤矸石充填复垦和粉煤灰充填复垦
（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--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）。

2.2.2平地和修建梯田复垦
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。

2.2.3输排法复垦
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。

2.2.4深挖垫浅复垦
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，使其成为可种植的耕地。

2.2.5积水区综合利用技术
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。

2.2.6固体微生物复垦技术
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，所以各个煤矿应该应用根据自己的实际情况和条件合理应用防止和控制开采沉陷技术和土地复垦技术，矿区生态复垦技术等多学科知识，对地表塌陷进行综合治理和开发利用，才能更好地保护地表、矿区的环境、农民的利益。

煤矿开采沉陷防治和控制技术（二）
煤矿开采沉陷是指在矿井开采过程中，由于矿层的开采和矿石的压缩，地下地层产生断层、溃塌等现象，从而引起地面沉陷或建筑物沉陷的一种现象。

煤矿开采沉陷不仅会影响煤矿周边地表及建筑物的安全，还可能给环境带来严重的影响。

因此，煤矿开采沉陷的防治和控制技术具有重要的意义。

一、煤矿开采沉陷的原因和特点
煤矿开采沉陷的主要原因是由于矿层开采导致地下岩层的断裂和塌陷。

在煤矿开采过程中，由于采掘矿层的压裂作用和矿床顶板矿石坍塌，导致矿山地下地层破碎，进而引发地表沉陷。

煤矿开采沉陷具有以下特点：
1. 煤矿开采沉陷是持续发展的过程，与煤矿的开采活动相伴随，直到煤矿停产，煤矿开采沉陷才会最终停止。

2. 煤矿开采沉陷的时间跨度较长，通常从煤矿开始开采到最终停产，可能需要数十年甚至更长时间。

3. 煤矿开采沉陷是可逆的，即在煤矿开采停止后，地下地层有可能逐渐恢复，但恢复的过程较为缓慢。

4. 煤矿开采沉陷的速度较慢，通常每年只有几毫米到几十毫米，但由于时间的积累，累计沉陷量可能会非常大。

二、煤矿开采沉陷防治技术
1. 合理开采和布置矿井：通过合理的采矿布置和开采方法，尽量减小地下矿层的破坏和塌陷，降低煤矿开采沉陷的危害。

2. 采用支护技术：在地下矿井开采过程中，采取支护措施，如矿石支架、预应力锚杆和地压控制等，减小地下岩层的断裂和塌陷，降低煤矿开采沉陷量。

3. 混合开采技术：将传统的长墙综采方法与剩余矿柱法相结合，通过剩余矿柱的保留和采空区的逐步回填，控制煤矿开采沉陷的范围和速度。

4. 地下采煤和土地利用协调规划：在煤矿开采过程中，与地上土地利用进行合理规划和协调，避免建筑物和基础设施的沉陷风险。

5. 精确测量和监测：通过精确的测量和监测技术，及时发现地下地层的沉陷情况，并对其进行及时的控制和处理。

三、煤矿开采沉陷控制技术
1. 地表沉陷控制：通过地表加固和精确的水位控制，减小煤矿开采对地表的影响，降低地表的沉陷量。

2. 沉陷区房屋加固：对处于沉陷区的建筑物进行加固处理，增强其抗挤压和抗沉陷的能力。

3. 地下回填：在煤矿开采停止后，对采空区进行逐步回填，增强地下地层的稳定性，减小煤矿开采沉陷的规模和速度。

4. 水体控制和调节：在地下采煤过程中，通过合理的水压控制和排水措施，减小地下水压的变化以及水体对地层稳定性的影响。

5. 绿化和生态恢复：在煤矿开采停产后，通过植被的恢复和生态环境的建设，修复煤矿开采沉陷带的生态系统，减小煤矿开采对环境的影响。

以上是关于煤矿开采沉陷防治和控制技术的一些简要介绍。

煤矿开采沉陷问题是一个复杂的工程问题，需要综合应用多种技术手段来解决。

在煤矿开采过程中，应以安全环保为前提，合理规划和控制开采活动，最大限度地减少煤矿开采沉陷对周边地区的影响。

同时，还需要进行长期的监测和研究，不断改进和优化防治和控制技术，以适应不同地区和不同类型煤矿开采的需求。

煤矿开采沉陷防治和控制技术（三）
煤矿是我国能源产业中的重要组成部分，然而煤矿开采过程中会产生沉陷问题，对环境和生态造成严重影响。

因此，煤矿沉陷防治和控制技术的研究具有重要意义。

本文将从煤矿沉陷的原因、影响以及防治和控制技术等方面进行探讨。

一、煤矿沉陷的原因
煤矿沉陷是由于煤炭资源的开采导致地层的塌陷和沉陷。

主要原因包括以下几个方面：
1.地层结构的破坏：煤矿开采过程中，会破坏地下岩层的结构，使得岩石失去支撑力，形成塌陷空间，导致地面下沉。

2.煤炭层的收缩：煤炭在开采后会发生各种物理和化学变化，引起煤层的体积收缩，进而导致地层沉陷。

3.水位下降：煤矿开采会导致地下水位下降，水分从煤炭床层中被抽出，使得煤炭层变干燥，煤层收缩导致地层发生沉陷。

二、煤矿沉陷的影响
煤矿沉陷给社会经济和环境生态带来了严重的影响，主要表现在以下几个方面：
1.地面建筑物的破坏：煤矿沉陷会导致地面下沉，使得建筑物结构受到损害，甚至出现倾斜和垮塌等情况，给人们的生命财产安全带来威胁。

2.地面道路和桥梁的破坏：煤矿沉陷还会导致地面上的道路和桥梁出现变形和破坏，给交通运输带来不便，影响社会经济的发展。

3.地下水位下降：煤矿开采导致地下水位下降，使得地下水补给减少，无法满足农业生产和市民生活的需求，进一步加剧水资源短缺问题。

4.生态环境的破坏：煤矿沉陷还会对周边的生态环境造成破坏，破坏土壤结构，使得植被生长受到限制，破坏生态平衡。

三、煤矿沉陷防治和控制技术
为了有效防治和控制煤矿沉陷问题，需要采取一系列的技术措施，主要包括以下几个方面：
1.合理布置矿井：在设计和布置煤矿井的时候，需考虑地层结构的情况，合理选择采矿方法和煤矿井的开采方式，降低对地层和地表影响。

2.坚持绿色开采：煤矿开采过程中，要采用环保型开采技术，减少地表开挖量，降低对地下水位的影响，尽量减少煤炭层的收缩。

3.地表支护与加固：对于已经发生沉陷的地区，可以采取地表支护和加固措施，如加强添土加固、采取混凝土地基加固等技术手段，以增加地表的承载力。

4.恢复生态系统：在煤矿开采后，要进行生态环境的修复和恢复工作，如进行土壤改良、植物种植等措施，以恢复原有的生态系统。

五、总结
煤矿沉陷是目前煤矿开采中面临的一大问题，对社会和环境造成了严重的影响。

要充分认识煤矿沉陷问题的原因和影响，采取合理有效的技术措施进行防治和控制。

通过合理布置矿井、采用环保型开采技术、进行地表支护和加固、恢复生态系统等多种手段，可以减轻煤矿沉陷对社会和环境的影响，实现煤矿开采与生态环境的协调发展。