开采破坏

2024-05-21

开采破坏（精选6篇）

开采破坏篇1

煤炭是我国的主要能源,在我国一次性能源中占76%以上。随着经济的快速发展,国际石油和天然气的价格居高不下,煤炭利用技术进步,新型煤化工和煤制油行业的发展,煤炭在未来的能源结构中的地位快速上升,这样势必要更加大规模的进行地下开采煤炭。开采煤炭过程中以及后续煤炭加工过程中,对环境造成极大破坏。

1 采煤对地质环境破坏

地下采煤形成大面积采空区,使原有围岩应力平衡被打破,周围岩层发生矿山压力现象,这样就会使围岩下沉变形影响到地表,形成开采沉陷、地面沉降、地面岩溶塌陷、边坡稳定、泥石流、崩塌、地裂缝(山体开裂)、地形地貌景观破坏等,使地质灾害频频发生的可能性增大。使原有天然条件下的地表水和地下水的补给、径流、储存与排泄条件发生了根本变化,这样使天然状态下多含水层以水平运动为主的地下水系统变为以垂直运动为主的“矿坑水化”系统,形成以矿井为中心的降落漏斗,导致煤系地层裂隙水及其顶部裂隙水、孔隙水减少甚至疏干,这样直接影响到地表植被的墒情,加剧了地表植被的退化,增加了造林的难度,延缓了植被覆盖率增加的进程,同时还影响了农业、畜牧业的产量,而且引起水土流失、土地沙化、生态系统的恶化。尤其是处于我国西北干旱、半干旱地区矿区沙漠化更加剧烈。

2 采煤对水环境破坏

由于矿山地下开采的加剧,势必强行抽排大量的矿坑废水,抽排矿坑废水严重影响了地表水及地下潜水,致使各矿及企业延伸开采地下岩溶裂隙水加剧,这样使地下水水位下降,致使泉水流量下降或断流,浅井干枯,导致人和牲畜饮水困难。矿山地下开采不仅给水资源环境造成严重破坏,同时也浪费了大量的水资源。

山西省煤炭资源极其丰富,2001年底六大煤田及煤产地累计探明储量2 539.66亿t,预测资源量3 899.14亿t,但煤炭资源多位于各泉域范围之内,从20世纪60年代到现在,山西各大泉域泉的流量都在大幅度减小,减小最小的为马圈泉域,流量平均减少17.97%,减少最大的为晋祠泉、兰村泉、古堆泉为100%。

据统计,山西采煤对水资源的破坏面积已达20 352 km2,山西大部分农村人畜吃水靠煤系裂隙水,而煤矿开采恰好破坏了该段含水层。在部分区域三带与地表水发生水力联系,地表水不断涌入地下或矿坑,形成开采后矿坑连续不断的排水,地下水补、径、排发生改变,亿万年所形成的地下水与地表水的动态平衡和时空分布被打破。

采煤造成严重的水资源破坏,加剧了水资源短缺问题。据有关专家学者研究表明,山西每挖1 t煤损耗2.48 t的水资源,每年挖5亿t煤,使12亿m3的水资源受到破坏,这相当于引黄工程的总水量。

据《山西省煤炭开采对资源的破坏影响及评价》的测算,由于采煤造成地下采空区和塌陷区使地下水年损失10多亿吨;山西因采煤漏水、矿井水排放等造成的经济损失累计达300多亿元。

开采煤炭排出的废水直接排入江河会污染水系,流入田野会破坏土壤结构,造成土地板结,影响农作物生长。2003年山西省各类煤矿矿井年排水总量达22 490万t,全省煤矿吨煤排水量为0.869 t。大量的矿井排水严重污染了地表水体,监测表明,山西几乎所有河道都受到了污染,受污染河流长达3 753 km,其中严重污染超五类(没有使用功能)水的河流长度占总河流长度的67.2%。

3 采煤对大气环境的破坏

开采煤炭使煤层中煤层气(甲烷)直接排放到大气中,既浪费了资源又增加大气温室效应,同时煤尘、矸石山自燃、燃煤锅炉形成了煤矿区以二氧化硫和烟尘为主要的高浓度污染物,形成了危害严重的煤烟型大气污染。据估算,每年因采煤排放的煤层气约116亿m3,接近“西气东输”输气量,此外煤炭加工的焦煤企业大量废气排放,二氧化硫、氮氧化物、排空的焦炉煤气,造成大气污染,很多热能都未能得到再利用,自然地排放到空间去了。据山西省环保局统计,2003年山西省煤矿区二氧化硫排放量达32.97万t,烟尘年排放量达44.82万t,分别占到全省排放量的32%和51.5%。大同矿区大气烟尘年排放量达4 473 t、二氧化硫达12 087 t。阳泉市矸石山自燃产生的二氧化硫占到全市二氧化硫排放量的80%。所有矿区和城市到处都能闻到呛人的空气,空气污染程度已经达到了无法忍受的地步。山西全省大气污染负荷为全国平均值的1.6倍(焦炭生产区则高达6倍～10倍),烟尘排放量为全国平均值的7倍,二氧化硫及颗粒物排放为全国平均值的6.5倍。根据山西省卫生厅的统计,近年来山西省城乡肺癌发病率和死亡率较20世纪70年代上升了30%～50%,恶性肿瘤占厂矿职工死亡人数的30%,各类呼吸道疾病、职业病的发病率和死亡率也都明显增加,人们的生存环境受到严重威胁,人口质量下降,生活负担增大。

4 采煤对土地资源的破坏

采煤在严重破坏水资源的同时,也对土地资源造成不同程度的损害,其中尤以大型的矿井的破坏为甚。每开采1万t煤,平均就会使1.07个人受到土地塌陷、房屋和基础设施破坏的影响。据不完全统计,山西省矿区面积累计已达8 000 km2,其中采空区面积达5 000 km2以上,引起严重地质灾害的范围超过2 940 km2,每年还有94 km2地区成为新的塌陷区。目前山西省各类煤矿开采总面积为1 210.2 km2,地表塌陷面积达到464.14 km2。同时煤炭开采造成的煤矸石堆放总量已达11.4亿t,形成了300多座矸山,且每年新增3 000多万吨。若包括矿井矿区占用土地、煤矸石、弃石占用地,再包括矿物淋溶降水、矿物粉尘等对周围土地的污染,山西省矿区土地破坏面积则高达7 560 km2,且每年以50 km2的速度递增。

5结语

煤炭是不可再生资源,煤炭行业是循环经济中重点行业,尽管它对经济的发展起到了一定的推动作用,但也对环境造成了巨大的影响,为了保护环境使经济可持续发展,我们应合理规划矿山,压井压产,合理充分利用资源,使生态破坏和环境影响降低到最小,健康有序发展煤炭行业循环经济。

摘要：深入分析了煤炭开采对地质环境、水环境、大气环境、土地资源的破坏和严重后果,结合相关数据探讨了煤炭开采造成的日益严峻的环境形势,提出应合理规划开发矿山,压井压产,以实现健康有序发展煤炭行业循环经济。

关键词：采煤,地质环境,水环境,土地资源,影响

参考文献

[1]山西省煤炭工业局.山西省煤炭工业统计资料汇编(2004~2006)[G].

[2]任俊杰.煤炭资源开采生态补偿研究[J].山西建筑,2009,35(10):356-358.

开采破坏篇2

凉城县十三号—红旗沟一带有数十条西北向雁行式密集分布的辉绿岩矿脉，自上世纪80年代以来有数十家矿山在开采。采坑边坡陡立，大量废石堆积在山坡、沟谷中，使矿区的土地植被资源、地形地貌遭受严重破坏，水土流失严重，潜在地质灾害危险，给地质环境带来严重的负面影响。

关键词：矿山开采地质环境破坏与防治

1. 矿区自然条件

1.1矿区自然地理概况

十三号—红旗沟石材矿区位于内蒙古自治区丰镇市—凉城县境内，地处内蒙古高原南缘，地形地貌以低山为主，其次分布沟谷阶地。大大小小的矿山处于低山或沟谷阶地上，地形起伏大，坡度较陡，海拔1400－1700米，属半干旱，季风气候区，常年干旱多风，昼夜温差大，多年平均气温5.1℃，年均降量428mm，7－9月为雨季，降雨较集中，年蒸发量1750－2215mm，无霜期116天，冻土深度1.43米。矿区河流行性为季节性河流。平均流量0.19m3/s。地下水含水层主要有：第四系砂卵砾石含水层，地下水位埋深0－5米，主要分布于红旗沟沟谷阶地中；太古界片麻岩孔隙裂隙含水层，水位埋深10－40米，分布于沟谷两侧山体中，地下水资源丰富，平均单位涌水量0.215L/s.m。

1.2 矿区开采概况

从上世纪80年代以来，矿区已有几十家矿山开采，矿区面积约20km2。经办理采矿许可证准备的地质简测资料统计，可供开采的地质储量60×104m3，各矿山年总离量约为10×104m3，平均剥采比为4︰1。初步结算矿渣废石堆弃量约100万m3，采矿工艺为凿岩劈裂，凿岩爆破—桅杆吊或装载机装载—汽车运输，剥离工艺为人工爆破—挖掘机或装载机—汽车运输，排渣工艺为装载机—小汽车运输。采矿区地质构造简单，围岩为太古界片麻岩地层，单斜构造，岩层倾角55－85°矿脉近于直立。

2. 峰窝状的露天采矿对自然环境造成的主要影响

2.1 对土地资源的破坏

由于多年的峰窝状的露天采矿，随着生产能力的不断增加，每年废土石渣排弃量逐年增加，增加量约为10×104m3/a，矿区开采面积增加1000m3/a，再加上矿区配套设施的建设，占用易耕地、易草易林地，已使矿区自然环境遭受破坏。目前矿区开挖面积已达2km2，废渣排弃就近堆于采坑口的沟谷中或阶地上。占用了大量易耕地和耕地，易草易林地。矿区由挖掘场破坏和排渣场，矿山活动场地占地造成地貌原貌受损面积达10km2。

2.2 水土流失

水土流失是矿山开采造成的最主要的环境影响之一，主要反映在排土场及采矿区、活动区的风力侵蚀和水力侵蚀。

2.2.1 风力侵蚀，矿区属、半干旱季风气候区，降雨量少且集中，干旱季节风力强劲并持续时间长，形成周边地带沙化的动力条件。矿区大面积零星分布的采空区，排渣堆，成为沙化的物质基础。排渣堆无植被覆盖，在风力作用下，大量细小岩土颗粒被吹散，岩土表面侵蚀较深，每年因风力侵蚀造成的土壤侵蚀量较大。给每年冬春干旱季节沙尘暴、扬沙天气提供了物源基础。

2.2.2 水力侵蚀，由于大面积的零星排渣堆，是随意堆弃的松散地面物体，其原土结构已遭破坏，粘结性、抗蚀性差，而且矿渣堆弃及其构成的地貌与原地貌迥然不同，再加上该地区雨水相对集中，造成排渣堆的水力侵蚀，采场及排渣堆除普通发生的雨水击溅和层状面蚀外，在坡面上易形成沟蚀和重力侵蚀。并在坡脚形成淤积，故将水力侵蚀划分三种类型。

（1）沉陷侵蚀，是由于排弃物组成不一，岩土混杂，粒度不均，细小颗粒物随经流下渗或灌入下部大孔隙而形成地面沉陷侵蚀。这类侵蚀终止于堆弃物下部，在较低洼地带发育有侵蚀沟，从而造成水土流失。

（2）边坡面蚀、沟蚀、重力侵蚀,对排渣场合危最大的就是对边坡的侵蚀，它直接造成严重的水土流失，而且对排渣场的稳定性产生影响，这类侵蚀是由于坡面松散，地表径流携带走大量的泥砂，使坡面大块物料裸露，穩定性变差，产生面蚀和侵蚀沟，进而产生泻流等多种重力侵蚀。各排渣场均存在大量侵蚀沟，深0.5－2米，宽0.5－2米。

（3）坡脚沉积是由于随雨水侵蚀而滑下的岩土物，向排渣场底缘外沉积，压埋植被，造成生态破坏。

2.3 地质灾害危险性

（1）崩塌，矿区各矿山大多为私营矿山，缺乏统一规划，大部分采坑边坡陡峻且不规范，矿脉两侧破碎带及其上部的风化带，结构疏松，边坡角一般都大于65°，有的甚至近直立，边坡高已达20－50米，大于安全台阶高度和边坡角，长期处于陡峻的临空面，在降雨、冰雪融水及采矿机械振动作用下，诱发崩塌地质灾害危险性较大。危害对象主要为采矿人员和采矿机械。

（2）滑坡、泥石流，长期采矿，大量矿渣无序地堆弃于山坡、沟谷中，有很多矿渣堆弃于支沟谷口，矿渣堆松散，堆积高度在8－20米，面积在数千—数万平米不等。有的已将支沟堵塞，主流沟谷局部地段也近于堵塞。红旗沟汇水面积较大，一旦遇特大降雨洪水，诱发滑坡、泥石流危险性较大。

矿区矿山一般位置较高，山坡露采，一般不揭露含水层，矿山开采不使用有害、有毒等化学药剂。采矿对地下水影响不大。

3. 地质环境恢复治理措施

由前述可知，矿区在开采过程中对地质环境危害最大的是水土流失，其次是诱发地质灾害的潜在危险，因此，露天采场、排渣场是矿区重点恢复治理区。

3.1 临时性治理措施

由于大部分矿山正处于开采活动中，排渣场仍处于动态变化中，但有些排渣场边坡地段一定时期内不再排渣，有些矿山的排渣场也短期内不排渣，在这一类排渣场边坡上需采取临时性治理措施，以种植柠条和沙棘在我区的生态环境治理工程中，已得到广泛应用，耐干旱，成活率高，根系发达，水土保持效果好。

在排渣场堵塞的支沟口开挖疏通水道，修筑护坡堤坝。

3.2 永久性治理措施

对矿区进行长治久安的综合治理，首先要强化政府职能，加强地质环境管理职能到位，丰富管理手段，建立健全行政、经济、技术相结合的管理体系。做好矿山生态环境恢复与治理规划，矿山地质环境影响评价，矿山环境保护与恢复治理方案，矿山地质环境防治监督管理体系。其次，要提高社会地质环境保护意识，推动地质环境保护社会化监督体系，充分依靠社会力量进行监督，遵照“谁受益，谁投入”、“谁开发，谁保护”、“谁破坏，谁治理”的原则，明晰社会各方面在地质环境保护中的责任、权力和利益关系。各矿山企业要严格按照开发利用方案、矿山地质环境保护与恢复治理方案进行采矿和保护地质环境，在指定统一规划的地点有序排渣，做好排水，预留边坡角，排除地质灾害隐患。有计划地进行地质环境恢复治理工作。

3.2.1 边坡治理措施，对废弃的排渣场，要进行植被恢复治理，边坡采用水平沟整地和覆土工程种草造林的方法，水平沟内种植乔木，沟间种植灌木，能很好地拦蓄地面径流，减轻排渣场坡面侵蚀，风蚀，防止水土流失。

3.2.2 排渣场平台治理措施：对已废弃的排渣场，首先应大致整平，并覆盖0.1~0.2米厚的表土，以种草为主，植树为辅恢复植被。在平台整平时修建从外缘向内微倾斜的倒坡，使平台水流入平台排水渠或植树坑。排水渠、植树坑要纵横成网，成为完整的蓄水系统，并在平台边缘修筑拦水坝，起到蓄水的作用。在平台上种植乔、灌、草，形成人工生态系统。

3.2.3 排渣场周边治理措施。排渣场防水、排水、防洪等措施是防止排渣场滑坡和水土流失的一个重要手段。应在排渣场修筑拦渣坝。排渣场上游修筑排水沟，拦挡山洪汇水不侵蚀排渣场。在有排渣堆的支沟口，和受堵塞的沟谷疏通水道，以防大山洪暴发，冲蚀排渣堆进而发生排渣堆形成滑塌或泥石流地质灾害。

开采破坏篇3

第一次工业革命把人类带到了蒸汽时代, 而从根本上讲, 蒸汽时代的到来离不开煤矿的开采利用, 煤矿给蒸汽机带来了根本动力。几百年来, 煤矿资源一直扮演着极其重要的角色。时至今日, 虽然我们已经进入到了信息化时代, 但是煤矿仍然有着显要的作用。人类文明的进步离不开煤矿的开采。随着经济的发展, 煤矿的需求量越来越大, 但是在大开采量的同时带来的一系列问题也越来越突出, 经过几百年的恶性积淀, 这些问题已达到了一个顶峰。例如备受关注的地下水资源破坏的问题, 已经成为亟待解决的问题。

1我国煤矿开采的现状

想要了解我国煤矿开采所带来的地下水资源破坏的问题, 就有必要对我国煤矿开采的现状做一定的研究, 只有先能了解煤矿开采的现状, 在制定策略时才能有理论依据。就目前而言, 煤矿还是作为我国重要的能源支柱产业, 国民经济的正常运转很大程度上离不开煤矿资源。2014年, 国家统计局的报告显示: 2013年在全国能源消费结构中, 煤炭所占的比例为56. 8% , 因此我们不能否定煤矿在这其中扮演的关键角色。但是我们在看到经济发展的同时, 所带来的破坏也是显而易见的。煤矿的开采也已进入到了一个瓶颈期, 一是国家加大能源结构转型, 在过去的几年中逐渐关闭了一大批中小型煤矿, 将资金投入到大型相关煤矿的升级中, 提高煤矿的利用率, 采购新的设备、学习新的技术、掌握新的理念已成为改革的一步。二是煤矿长期开采带来的生态问题导致恶性循环, 改变了地下结构, 打破了生态系统的平衡。作为中国的煤矿能源城市淮南市, 2013年造成的环境破坏损失高达180亿元人民币。我国的煤矿开采还是粗放型, 单纯地追求经济效益。

2煤矿开采对地下水资源的破坏

地下水资源对人类的生产活动有着极其重要的影响, 这关乎到人类最基本的生产方式。地下水还对维持地球内部的稳定有着关键作用。地下水资源始终是出于一个运动、交替和发展的循环过程之中, 因此地下水资源的破坏的影响也是具有循环性的, 这片地区的地下水破坏甚至有可能波及到那片地区, 所以我们可以看出地下水资源一旦遭到破坏其带来的影响是巨大的。

2. 1破坏了地下水的水质

由于在煤矿开采过程中, 各种不确定的主客观因素形成污染源 ( 如表1所示) 。例如煤矿中的各种金属元素在开采过程中脱落渗入到地下水中, 而导致积淀纯化的优质地下水遭到污染。而这种被污染的地下水会在地表水不足时作为供给, 进而流入到地球外表的循环系统中, 一切生物都离不开水, 从而导致直接危害生物的健康。

2. 2矿井水排放对地下水的影响

在煤矿开采时, 必然会形成各种矿井。这些矿井深度通常不一, 地形特点是造成差异的主要原因之一。矿井在以后长时期的累积之后会汇集各种水质, 主要包括生产污水、渗透水、井下排放水等水质。由于矿井水中包括大量的有害元素, 例如铅元素、铜元素、汞元素等金属离子及煤层、无机盐等物质, 其污染程度很大, 若矿井水没有经过一定的处理而随意排放, 矿井区域内的水体不仅会受到污染, 而且会由于污水的渗入, 而进一步导致地下水资源的污染。

2. 3对地下水位的影响

煤矿开采过程中, 大量立方土的外移使得地下结构发生改变, 这种改变是对千万年来地质基本结构的改变, 其带来的影响也是很深刻的。其中一个方面的影响就是地下水资源流向的改变, 因为开采使得地下结构的裂隙遭到破坏, 从而使得这些裂隙方向改变或者消失; 另一方面, 开采可能会打破地下水资源的动态平衡, 如果矿井开采过程中的排水量接近或小于地下水资源的补给量时, 地下水水位则会保持不变或有所上升; 如果开采过程中的排水量远远大于补给量时, 则会导致地下水水位出现大幅度下降, 打破这种长期形成的平衡关系, 对整个地区环境的稳态是不利的。

3煤矿开采过程中对地下水资源的控制策略

3. 1主观防治

主观因素就是指煤矿老板自身对煤矿开采过程中对地下水资源破坏的认识程度。可能有的煤矿老板只是一味地看重眼前的经济利益, 以至于忽视了对地下水的保护控制措施。例如山西作为能源大省在背后暴露出的是煤老板的利益熏心, 环境遭到严重破坏, 酸雨、雾霾、暴雪等恶劣天气。所以, 作为一个企业家, 一定要是一个环境保护家, 提高自己的思想境界, 端正自己的意识, 在与环境协调中共同发展。

3. 2客观防治

针对煤炭的特殊物理性质和化学性质采取控制措施。物理特性决定了煤炭作为一种广泛能源, 必将会在人类发展中扮演着重要的角色; 但另一方面, 煤炭的化学特性也决定了煤炭是一种高污染能源, 如大家所熟知的燃烧煤炭产生的二氧化碳温室气体正在一步步腐蚀太空中的臭氧层, 造成地球整体温度在逐渐升高。由于煤炭是一种酸性矿物质, 如果不注意与地下水资源接触, 在化学作用下就会产生一定的化学反应, 那么就会使得原先中性的地下水偏向酸性, 对土壤和建筑物造成一定腐蚀作用。因此, 应拦截地表水, 减少入渗量。例如回填渣石防止地表水沿裂隙进入架空区。在矿井下, 有必要对地下水这个源头采取一些必要措施, 例如可以对地下水投放适量的抑菌剂, 其原理是抑制或杀灭微生物的活性, 或者减少地下水中微生物的数量。同时, 还要注意设立排水系统, 把酸性水集中起来再作进一步的排放, 并在地表拦蓄存起来, 加以物理、化学或生物的处理方法, 避免污染。减少地下水在矿井下的停留时间, 可在一定程度上提高水的活性, 降低氧化度, 减少含氧量。

3. 3控制煤矿开采

由于我国的煤矿开采技术还不够成熟, 同世界先进技术还是存在一定的差距, 造成煤矿不能充分利用, 造成的经济财产损失也是巨大的。所以这就要求煤矿开采者要能够善于取舍, 不能单纯地追求煤矿的产量及背后蕴藏的金钱利益, 而更多是要不断丰富自身的相关方面知识, 敢于学习创造, 并积极探索煤矿开采技术, 用最科学、最环保、最经济的方法来进行开采。当然, 还要积极开发新的能源, 以最大精神寻找绿色能源, 例如风能、水能、核能等来代替煤矿资源在发展中的地位, 从而减少煤矿的开采量, 进而从根本上减少对地下水资源的污染。另外由于在煤矿开采过程中, 不同地质条件的差异及其他影响造成不同煤矿的开采存在差异, 因此为了提高煤矿开采效益, 就应该根据实际情况采取不同的措施, 进而提高煤矿的开采综合效益。这就要求技术人员能够有目的性地针对不同煤矿采取不同开采策略, 从而在控制煤矿开采的前提下保证社会的发展。

4结语

我国煤矿开采的形式很严峻, 作为我国的第一大能源却不能从源头上把好关, 造成各种问题, 使地下水资源遭到破坏。以上提出的一些意见和建议, 希望能够给我国煤矿开采带来一些帮助, 可以解决地下水资源所面临的问题, 让我国经济可以更好更快地发展。

参考文献

[1]梁洪有, 陈俊杰.煤矿开采对土地资源的破坏及对策研究[J].煤炭技术, 2006 (6) .

开采破坏篇4

据统计,我国开采万吨原煤地面沉陷面积为867. 1 m2,如果按目前每年全部煤炭开采量21 × 108t计算,则每年造成的新增沉陷面积为1. 82 × 108km2[2]。对矿区土地的治理已成为解决矿区人地矛盾的必然选择。因此,研究开采沉陷对矿区土地的破坏形式并采取措施恢复治理,对缓解矿区及周边的人地矛盾,改善居住环境,促进人与自然的和谐发展, 构建和谐社会具有重要的现实意义和长远意义。

陕北地区煤炭资源量大,煤质优良,埋藏浅( 一般小于70 ~ 80 m) 。该区地形地貌以黄土梁峁沟壑为主,地下水埋藏较深,随着近10多年来对煤炭资源的开采,煤矿对生态环境的破坏日益显现,土地资源受到了严重的破坏,对其的治理也迫在眉睫。

1开采活动对土地的破坏形式

煤矿开采对土地的破坏形式总体上分为挖损、压占、沉陷和污染4大类型[3],其产生的原因、表现特征和对土地资源的影响见表1。笔者重点研究井工开采形成的沉陷对土地的破坏程度。而井工开采主要是造成沉陷、排弃物的压占及污染。

2采煤沉陷对土地破坏的评价因子

2. 1评价因子的选取原则

对井工开采区土地资源的破坏程度进行正确、全面的评价,关键是选取正确的评价因子。在实际的评价过程中,对评价因子的选取应遵循代表性、独立性、可行性及合理性的原则。

2. 2评价因子的确定

根据上述原则,最终确定本次研究所选择的因子有地表下沉量、倾斜变形、水平变形和曲率共4个因子,并对各因子进行分级量化。

2. 2. 1地表下沉量

根据相关研究资料,文学菊、李发斌等[4,5]将地表下沉量划分为小于0. 5 m、0. 5 ~ 2. 0 m及大于2. 0 m 3个等级,分别对应轻度、中度及重度破坏; 赵艳玲等[6]将地面沉陷划分如下: 小于0. 5 m为轻度破坏,0. 5 ~ 3. 0 m为中度破坏,大于3. 0 m为重度破坏3个等级。

地面沉陷形成的沉陷盆地( 其范围要大于采空区本身) 如图1所示,分为沉陷边缘区、坡地区及盆底区。由于这类移动盆地的坡地位置常出现不同规模的裂缝,引起了高程、坡度及水平位置等的变化。因此,对于这一影响范围内的地表建( 构) 筑物和生态环境等会都带来不同程度的破坏。

根据野外实际观测及相关工作经验,结合“地表移动与变形预计系统软件”绘制出地表沉陷等值图, 见图2。

由图2可得,在移动盆地的沉陷边缘区( 开采沉陷等值线10 ~ 100 mm内等值线较疏的区域) ,由于沉陷数值较小,地面变形不明显,所以此区域对土地影响为轻度; 在移动盆地的内部( 开采沉陷等值线900 mm以内的区域,即盆底区) ,此区域虽然沉陷数值达到最大值,但由于在此区域地面沉陷已经达到或即将达到最大值,地面变形不再随着时间的增加而增加或者增加的幅度极小( 连续6个月下沉值不超过30 mm时,可认为地表移动期结束[7]) ,前期形成的裂缝及变形都趋于弥合并稳定( 沉陷最大值处其曲率、水平移动很小) ,土地的使用功能正在恢复, 所以此区域对土地影响为中度; 而在这两者的中间区域,即开采沉陷等值线最密集的区域( 坡地区) ,虽然此区域的沉陷值并非最大,但裂缝非常密集,曲率也较大,土地的状态最不稳定,水土流失严重,这个区域对植被及农作物的危害最大,所以影响为重度。笔者将依据此对土地影响进行划分。

2. 2. 2倾斜变形

煤炭开采后引起地表倾斜,产生一定的附加坡度,改变了原生的地形地貌,对农作物及植被都将产生一定的影响,易引起土壤侵蚀退化和地表水土流失。由于陕北地区特殊的黄土梁峁沟壑地貌,在开采沉陷中,地表倾斜还将导致崩塌、滑坡等地质灾害,对人身和财产安全构成了威胁,是一种灾害性的沉陷环境问题。结合全国土壤普查办公室编著的《中国土壤普查技术》一书中对于旱地参评项目的标准并考虑到陕北地区的特性,将采动引起的附加坡度对土地破坏程度的评价标准确定如下: 小于3°时为轻度破坏,3° ~7°时为中度破坏,大于7°时为重度破坏。

2. 2. 3水平变形

采动引起的水平变形主要表现为使地面产生裂缝,所以对水平变形的研究就可转换为对裂缝的研究。裂缝对土地的破坏程度主要由裂缝宽度和深度情况所决定,裂缝宽度直接影响土地的耕作和表层土养分的储蓄,裂缝的深度直接影响土壤含水率。裂缝的深度和宽度,与有无松散层及松散层厚度、性质和地面拉伸变形值大小密切相关。当开采区域上覆第四系松散层厚度较大且为塑性大的黏性土时, 一般在地面的拉伸变形值超过6 ~ 10 mm/m时,地面才产生裂缝; 而对塑性小的砂质黏土等,地面的拉伸变形值达到2 ~ 3 mm/m时,地面即可产生裂缝。根据实际工作调查情况及相关资料确定了如下参评标准: 当水平变形值在3 ~ 10 mm/m时,裂缝宽度小于0. 1 m,出现轻度破坏; 水平变形值在10 ~20 mm/m时,裂缝宽度在0. 1 ~ 0. 3 m内,出现中度破坏; 水平变形值大于20 mm/m时,裂缝宽度大于0. 3 m,出现重度破坏。

根据相关研究结果[8],裂缝深度h可按经验公式估算: 。式中: d为裂缝的平均宽度; A为系数,黄土取8,风化基岩取15。即当裂缝深度小于2. 5 m时,为轻度影响; 在2. 5 ~ 4. 4 m内,为中度影响; 大于4. 4 m为重度影响。

2. 2. 4曲率

曲率是由于相邻2条线段的倾斜程度不一样而造成的,包括正曲率、负曲率。当地面变形为正曲率时,土地即受到拉伸作用,地面出现裂缝,降低了土壤的密实度,将导致农作物及植被的根系与土壤固结不牢。而负曲率则使土壤受到压缩作用,增加土壤的密实度,降低土壤的孔隙率,使农作物及植被对水分、养分和空气的吸收困难。曲率的发生一般都是正、负曲率同时发生的,两者的共同作用可使土地变得凹凸不平或支离破碎,凹陷的地方水分和养分较充足,而凸起的地方则相对贫乏,对农作物及植被的生长和水土保持极为不利。根据相关资料[10],曲率在( 0. 2 ~ 0. 5) × 10- 3m- 1时为轻度破坏; ( 0. 5 ~ 1. 0) × 10- 3m- 1时为中度破坏; 大于1. 0 × 10- 3m- 1时为重度破坏。

2. 3对土地破坏程度的分级

根据以上分析,最终确定4种在煤矿开采过程中对土地有影响的特征因子,并建立地面沉陷对土地影响程度的评价指标体系,如表2所示。

在实际应用中,对于重度和轻度影响的确定,相应参数需同时满足表2中4种因子的划分标准。若出现参数相互交叉的情况,则都确定为中度影响区为宜。

3结论

煤矿开采引起的地面沉陷对土地资源的破坏程度评价,是地面沉陷对土地质量变化程度的一种评价。根据地面破坏程度将地面沉陷对土地的破坏分为轻度、中度和重度3个等级,选取了地表下沉量、倾斜变形、水平变形及曲率4个因素作为评价因子, 同时对各评价因子进行了分级量化研究,确定了地面塌陷对土地影响程度分级的依据,为煤矿沉陷区土地破坏评估工作提出了理论依据。

摘要：随着煤炭资源的开采,煤矿对土地资源的破坏日益严重,对其治理工作迫在眉睫。井工开采煤矿对土地资源的破坏方式主要为压占、沉陷及污染,其中以沉陷破坏面积最大。根据陕北地区井工开采煤矿的地质采矿条件,以地面下沉量、倾斜变形、水平变形和曲率作为评价因子,并对各因子进行分级量化,综合各因子的取值将土地破坏程度分为轻度、中度和重度。若4种因子同时满足划分标准,则为相对应的影响程度,如果出现参数相互交叉的情况,则确定为中度影响区为宜。该套评价指标体系,可为煤矿沉陷区土地评价工作提供理论依据。

开采破坏篇5

随着中国经济水平的不断发展和提高, 煤矿企业发展也在加快速度, 但伴随煤矿开采而来的是一系列环境地质问题。近年来, 煤矿开采对地下水资源造成严重影响, 从煤矿开采特点而言, 对地表水、地下水的破坏和疏干是造成矿区水资源匮乏的主要原因之一, 严重影响了矿区居民正常生活, 研究煤层开采对含水层的破坏具有重大意义。

1 矿山概述

什林煤矿地处山西省霍州市, 为兼并重组矿井, 批采2号、10号、11号煤层, 设计生产能力90×104t/a。矿井设计开采方式采用平硐开拓, 共布置主平硐、副平硐和回风斜井3个井筒。

2 井田内含水层类型

2.1 碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层

奥陶系岩溶水是煤系地层下伏的主要含水层, 奥陶系碳酸岩矿区总厚617 m, 主要含水层有上马家沟组含水层和峰峰组含水层。上马家沟含水层为厚层状深灰色石灰岩、角砾状灰岩、薄层泥灰岩组成, 厚95.00 m, 岩溶裂隙发育, 组成第二含水层。峰峰组含水层下段厚92.00 m, 为泥灰岩石膏层, 石膏以纤维状、脉状、网状薄层与泥岩、泥灰岩交织在一起, 成为相对隔水层;上段为石灰岩层, 厚51.00 m, 岩溶裂隙发育, 一般发育2层~3层石灰岩组成第一含水层。

2.2 碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层

该含水层主要由太原组的K2、K3、K43层石灰岩组成, 其岩溶裂隙水具承压性, 是开采11号煤层主要充水水源。3层灰岩总和平均厚度18.73 m, 尤以K2石灰岩最厚。灰岩裂隙发育, 其含水丰富。

2.3 碎屑岩类裂隙含水层

a) 山西组砂岩裂隙含水层。该组由中细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层互层组成。K7砂岩为主要含水层;

b) 上、下石盒子组砂岩裂隙含水层。该组由中细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩互层组成。主要含水层为K8、K9、K10、K11、K12砂岩含水层。

3 煤层开采对地下水的影响预测

3.1 煤层开采对含水层的破坏

3.1.1 疏干的含水层位及高度

由采煤所引起沉陷变形在垂直方向上引起的覆岩移动影响范围和高度, 主要决定于煤层顶板特征、构造、煤层开采厚度、开采方法及上覆岩层的厚度和特性[1]。2号、10号、11号煤层顶板为中硬岩层, 垂向变形一般可分为裂隙导水带、冒落带、和沉降带, 根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》 (以下简称《规程》) 中计算公式及煤层覆岩岩性和单向抗压强度选择计算公式, 选择计算公式为:

式 (1) ~式 (2) 中, Hm为冒落带高度, m;Hli为裂隙带高度, m;∑M为开采煤层累积厚度, m。

根据《规程》近距离煤层垮落带和导水裂缝带高度的计算, 结合可采煤层结构可知, 10号煤层与11号煤层平均间距为7.96 m, 故设计为2层煤联合开采。2号煤层上距地表约261 m, 导水裂隙带高度小于2号煤层距地表的距离, 10号煤层上距2号煤层约76 m, 导水裂隙带高度也小于2号煤层距10号煤层间距, 所以地表水以及2号煤层采空区水不会通过导水裂隙带导入2号煤层, 但由于该矿断层、陷落柱较发育, 不排除2号煤层采空积水通过构造导入10号煤层, 开采过程中应加强注意。对照本井田地层特征可知, 2号煤层开采后两带最大高度可达二叠系下石盒子组K8砂岩上部, 10号煤层开采后两带最大高度可达石炭系上统太原组K2、K3、K4、K5。由此可预测, 评估区地下3层煤层开采后, 11号煤层以上的太原组、山西组碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶水、碎屑岩类裂隙水含水层及下石盒子组底部K8砂岩含水层将被破坏, 并疏干或部分疏干其中所含地下水。

3.1.2 矿山排水影响范围

什林煤矿地层倾角约为13°, 各煤层顶板以上采煤影响带内含水层可视为近水平含水层。假设煤矿采空区为一个大井, 矿井排水为抽水, 利用抽水试验中影响半径的公式来概略地计算矿井排水影响范围, 公式为:

式 (3) 中, R为矿井排水影响半径, m;S为水位降深 (静水位与疏干水位的高差) , m;k为渗透系数, m/d[2]。

从水文地质条件可看出, 11号煤层上含水层最大渗透系数2.52 m/d。矿区煤层全部开采后其矿井水位降深S最大约为222 m。将这些数值代入式 (3) 计算, 矿区所有煤层开采后矿井排水影响范围约为3 774 m。

由此, 煤层开采引起的地下水疏干对地下含水层影响范围大于矿区范围, 具有区域性特点。采空影响范围内地下水资源一旦受到破坏, 在煤矿开采结束后很长时间内难以恢复。

3.2 对下伏奥灰水的影响分析

奥灰水位在井田内标高531.5 m~535.5 m之间, 10号、11号煤层最低底板标高分别为-250 m、-260m, 10号、11号煤层在井田西部仅有小面积高于奥灰水位, 其余部分均在奥灰水位之下, 均为带压开采。现根据突水系数计算奥灰岩溶水对10号、11号煤层的影响。计算公式:

式 (4) ~式 (5) 中, Ts为突水系数, MPa/m;M为底板隔水层厚度, m;P为隔水层底板所能承受的最大静水压力, MPa;H0为奥灰岩溶水水位最高标高, m;H1为煤层底板最低标高, m。

计算依据:井田内奥灰水静水位标高+535.5 m;隔水层平均厚度, 10号煤为28.83 m, 11号煤为19.42m;正常块段临界突水系数0.15 MPa/m, 构造破坏临界突水系数为0.06 MPa/m。

经计算:10号煤层突水系数Ts=0.622 MPa/m, 11号煤层突水系数Ts=2.335 MPa/m。

井田内10号、11号煤层突水系数均大于正常块段临界突水系数, 也大于构造破坏临界突水系数, 井田内发育有许多断层和陷落柱, 故奥灰岩溶水对井田内10号、11号煤层开采均存在奥灰突水危险。

4 防治措施

4.1 含水层结构防治措施

对含水层结构的保护主要以矿山开采阶段保护为主, 矿山开采过程中, 在煤层底板要预留足够高度的保护煤柱, 防止开采煤层过程中下部岩溶裂隙水突入矿坑;在可采煤层顶板要留有足够高度的防水安全煤岩柱, 其留设高度应大于导水裂隙带高度加保护层厚度。防水煤柱的留设能阻隔松散层孔隙水受采动影响而下泄充入矿坑, 可帮助减轻矿坑排水对松散层孔隙含水层的破坏。

4.2 含水层检测

检测内容主要为矿山地下水污染情况和矿井水均衡变化情况, 采用水质检测、水位检测、水量检测三种方法分别对化学成分、各含水层水位及生活废水总流出量、矿坑排水量等进行检测。水位监测与水量检测采取简易仪表或测量工具进行, 水质监测采取采样分析测试。

5 结语

遵循“以人为本”, 坚持“预防为主、防治结合”的原则, 建议矿井聘请有资质的单位进行水井设计、施工、监理, 确保建设工程安全、可靠, 保证矿区居民生活用水安全;建立污水处理站, 对矿井生活废水、矿坑水进行有效处理, 达到排放标准后排放或循环利用;利用留设煤柱、对污水收集处理和分层长期监测等措施, 对含水层进行保护。

参考文献

[1]李庆城.环境影响评价中的地下水问题[J].地下水, 1989 (3) :144-145.

开采破坏篇6

关键词：冈瓦纳地层,特厚煤层,分层开采,导水裂缝带,仰孔测漏法

开采水体下面的煤炭,对煤炭工业的发展有着重要的意义。水体下采煤的保护对象主要是矿井本身,其主要目的就是防止溃水、溃砂或超限涌水,避免井巷遭受破坏,保证安全生产[1,2]。导水裂缝带高度是水体下采煤的一个重要参数。导水裂缝带是指岩体中裂缝相互连通,能使水流向采区的断裂带和垮落带的总称,综合反映上覆岩体破坏范围及破坏后的导水性能。煤矿进行水体下开采时,为了合理地确定开采上限,必须先预计顶板导水断裂带发育高度[3]。我国《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》给出了导水裂缝带高度与开采高度之间的经验公式,为水体下采煤提供了重要依据。

在厚散砂层下采煤,因松散层对覆岩施加了较大的载荷,使导水裂缝带的发育高度有别于其他开采条件。波兰、澳大利亚、英国、美国和南斯拉夫等国早在20 世纪就对含水层下煤层开采煤柱的合理留设进行了研究和规定。近年来,我国也对松散含水层覆岩破坏规律开展了相关研究,许延春[4]对水体下采煤安全煤岩柱留设提出了“有效隔水厚度”的概念; 涂敏、余学义等[5,6]对薄基岩厚松散层条件下开采覆岩的移动变形规律进行了研究; 许家林等[7]运用关键层理论,对松散承压含水层下覆岩破坏规律进行了研究。这些研究为我国水体下煤炭的安全高效开采提供了重要的科学依据。孟加拉国巴拉普库利亚煤矿( 以下简称孟巴矿) ,其覆岩具有松散层厚度大、基岩强度较低且分层性差等特点,属典型的冈瓦纳地层结构,研究该矿的导水裂缝带发育高度,对矿井的安全开采具有重要的现实意义。

1 矿区概况

孟巴矿所处井田为一独立的半断陷冈瓦纳含煤盆地,水文地质和采矿条件复杂,松散层厚度较大,具有极强的含水性,且矿区内无明显的隔水层,水害是矿井的主要灾害。开采煤层覆岩分层不明显且孔隙较大,由于冈瓦纳地层结构的成岩作用较差,因此开采煤层围岩强度不高且极易破坏。该矿采用分层走向长壁综合机械化采煤法,全部垮落法控制顶板,煤层平均倾角11°,煤层直接顶板为易碎的细砂岩,平均厚度108 m; 上覆冈瓦纳岩组由多层不同风化程度的细—粗粒砂岩组成,上段夹有泥质和Ⅰ ~ Ⅵ煤,坚固性差,抗压强度较低。矿区地层结构见表1。矿井散砂层平均厚度110 m,矿井水补给主要来自大气降水,含水率较大,建矿期间曾发生突水事故。矿井涌水主要来自上覆多孔风化岩层,导水裂缝带为主要涌水通道。

2 导水裂缝带高度模拟研究

2. 1 物理相似模拟实验

根据矿井实际情况,布置2 个分层,每层开挖2 个采高3 m的工作面,分别编号为1104、1106、1204、1206,每个工作面开挖后,对导水裂缝带高度进行观测[8,9]。

1104 工作面回采结束,模拟垮落带高度为8 cm( 实际16 m) ,最大导水裂缝带高度为29 cm( 实际58 m) ,见图1( a) ; 1106 工作面回采结束,模拟垮落带高度为9 cm( 实际18 m) ,导水裂缝带高度33 cm( 实际66 m) ,见图1( b) 。一分层回采后覆岩中亚关键层出现弯曲下沉现象,岩层的垮落角约60°,由于亚关键层的支撑作用,亚关键层上部的岩层未出现明显裂缝。1204 工作面回采结束,模拟覆岩垮落高度12 cm( 实际24 m) ,最大导水裂缝带高度为51 cm( 实际102 m) ,见图1( c) ; 1206 工作面回采结束,模拟覆岩垮落高度14 cm( 实际28 m) ,导水裂缝带最大高度为56 cm( 实际112 m) ,见图1( d) 。

2. 2 数值模拟实验

运用FLAC3D数值模拟软件进行数值建模、设定边界条件。数值计算一分层开采1104、1106、1108、1110 等4 个工作面,二分层开采1204、1206、1208、1210 等4 个工作面,计算后通过分析覆岩塑性破坏区可看出,该矿在开采3 个相邻工作面后,覆岩破坏达到稳定状态,一分层开采后导水裂缝带高度为72. 12 m,二分层开采最大导水裂缝带高度为117 m,见图2。

物理相似模拟结果显示,一分层回采结束后,裂采比为22. 00,二分层的裂采比为37. 33,是累计采高的18. 67 倍。而数值模拟结果显示,一分层的裂采比为24. 04,二分层的裂采比为39. 00,是累计采高的19. 50 倍。导水裂缝带高度如表2 所示。

3 导水裂缝带高度现场实测研究

孟巴矿的导水裂缝带高度现场探测,因受多种因素影响,最终选用“井下仰孔注水测漏法”和“钻孔冲洗液漏失量法”进行观测。

3. 1 一分层导水裂缝带高度现场观测情况

矿井一分层开采后的导水裂缝带的现场观测,采用“井下仰孔注水测漏法”进行,根据现场情况,在1112 工作面停采线外,轨道巷附近的联络巷内布设观测孔1#、2#、3#和对比参照孔4#。1#钻孔仰角55°、孔长100. 77 m,2#钻孔仰角59°、孔长92. 75 m,3#钻孔仰角60°、孔长92. 75 m,4#钻孔仰角60°、孔长83. 42 m,以每0. 5 m为单位进度,通过对单位进度漏失量的统计得到注水流量梯度图,如图3 所示。

因4#对比参照孔的漏失量均未超过0. 20 L/min,故漏失量在0. 20 L/min以内的岩体,视为未遭受破坏; 将钻孔漏失量在0. 20 ~ 0. 29 L/min的区域视为导水裂缝带段; 漏失量大于0. 3 L/min且水压基本消失的区域称为严重破坏段,见表3。经计算一分层开采后导水裂缝带距煤层顶板的平均高度约为61. 46 m。导水裂缝带高度可依据下式计算:

式中: H为导水裂缝带高度,m; l为钻孔长度,m;α 为钻孔仰角,( °) 。

3. 2 二分层导水裂缝带高度现场观测情况

根据矿井实际地质采矿条件,在距二分层1204工作面停采线248. 63 m,运输巷内47. 35 m处地表布置钻孔,即观测孔CSE17。钻孔超过隔水层20 m( 孔深162. 5 m) 后,停止清水钻进并用套管封闭,进入漏失量观测段,记录钻孔的单位时间、单位时间单位进度漏失量随深度的变化并分析绘图,见图4。

探测过程特征和现象如下:

1) 在162. 50 ~ 209. 49 m孔段,单位时间内冲洗液的漏失量为0. 037 ~ 0. 224 L/s,单位时间单位进度的漏失量在0. 010 ~ 0. 249 L/( s·m) 内变化,此时漏失量呈现较为稳定的变化,水位变化也不明显。其中在173. 13 ~ 174. 49 m孔段,冲洗液漏失量增幅明显,水位突然下降,随后冲洗液单位时间漏失量降至0. 311 L/s,单位时间单位进度漏失量恢复到0. 328 L / ( s·m) ,提取的岩芯显示该段岩层孔隙较大,说明引起漏失液变化的原因并非是受采动影响。

2) 在施工至209. 49 m处钻孔水位下降速度开始明显变大; 在孔深211. 04 ~ 215. 04 m孔段,漏失量急剧增加,在215. 04 m时漏失量约为18. 33 L/s,单位时间单位进度漏失量约为5. 30 L/( s·m) ; 钻至222. 35 m处出现吸风现象,提取的岩芯有垂直裂隙,说明已钻至导水裂缝带范围内。

综上分析,该矿一分层采高3 m,实测的导水裂缝带高度约61. 46 m,考虑探测时距回采结束已有10 个月,导水裂缝带按回落15% 的高度计算,故一分层导水裂缝带高度可修正为70. 68 m,裂采比为23. 56; 二分层采高3 m,导水裂缝带顶点距煤顶板110. 51 m,故裂采比为36. 84,累计裂采比为18. 42。

4 矿井导水裂缝带高度综合分析

孟巴矿一分层物理相似模拟的裂采比22. 00,数值模拟的裂采比24. 04,实测的裂采比为23. 56。数值模拟与实测结果基本吻合,因此一分层在采高3 m时裂采比可按25 倍采高计算,物理相似模拟结果略低的原因是实验采动范围不够所致。二分层物理相似模拟的裂采比37. 33,是累计采高的18. 67 倍,数值模拟的裂采比39. 00,是累计采高的19. 50 倍,实测的裂采比为36. 84,是累计采高的18. 42 倍,故二分层在采高3 m时裂采比可按20 倍累计采高计算。二分层实测的导水裂缝带高度略小于模拟实验的结果,主要原因是CSE17 钻孔的开钻时间较晚,导水裂缝带最顶端裂缝由于覆岩重力作用已经闭合所致。

孟巴矿Ⅵ煤顶板覆岩岩性为中硬类型,分层开采高度均为3 m。按我国现行的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》经验公式,如使用计算,一分层开采导水裂缝带高度应为41.3 m,二分层开采的导水裂缝带高度应为54.1 m;或采用计算,一分层开采导水裂缝带高度44.6 m,二分层开采导水裂缝带高度59.0 m。结合相关文献,总结我国目前已有的导水裂缝带观测成果,并对开采时导水裂缝带的发育高度进行了统计[10,11,12],结果见表4。发现国内导水裂缝带的发育高度,一般是开采高度的8~12倍,而孟巴矿在分层开采时的裂采比是已有的资料的2~3倍。冈瓦纳地层条件下开采,导水裂缝带发育高度要远远高于我国已掌握的情况,其原因是由于厚散砂层在水力运移的作用下,向采空区方向堆积,其重力对覆岩施加过大载荷,致使覆岩破坏范围加大。

5 结论

1) 通过采用多种技术手段的综合探测和分析,孟巴矿在分层采高不超过3 m时,一分层覆岩导水裂缝带发育高度可按25 倍采高计算; 二分层覆岩导水裂缝带发育高度可按20 倍累计采高计算。实测高度与实验室模拟相比,误差率小于6% ,符合规程规定,可较准确地确定覆岩导水裂缝带高度。

2) 井下仰孔双端封堵测漏技术,是一种经济、可靠、操作简便的导水裂缝带探测技术。钻孔冲洗液漏失量观测和物理相似模拟作为传统的技术手段,仍是有效的和必要的。

3) 采用分层开采的方法,累计开采高度为6 m,矿井的导水裂缝带高度约120 m,没有破坏相对隔水层,未形成松散层所含水体和采空区的导水通道,可确保矿井的安全生产。

参考文献

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[2]杜锋,白海波.厚松散层薄基岩综放开采覆岩破断机理研究[J].煤炭学报,2012,37(7):1105-1110.

[3]余学义,李邦帮,李瑞斌,等.西部巨厚湿陷性黄土层开采损害程度分析[J].中国矿业大学学报,2008,37(1):43-47.

[4]许延春.综放开采防水煤岩柱保护层的“有效隔水厚度”留设方法[J].煤炭学报,2005,30(3):306-308.

[5]涂敏,桂和荣.厚松散层及超薄覆岩厚煤层防水煤柱开采试验研究[J].岩石力学与工程学报,2004,23(20):3494-3497.

[6]赵兵朝,余学义.导水裂缝带的广义损伤因子研究[J].中国矿业大学学报,2010,39(5):705-708.

[7]许家林,王晓振,刘文涛,等.覆岩主关键层位置对导水裂隙带高度的影响[J].岩石力学与工程学报,2009,28(2):381-385.