礦山地表沉陷防治是指控制礦山地表沉陷和防止地表沉陷造成損害的技術措施。用地下開採法從地殼掘出礦岩和礦山排水疏下過程中，往往引起岩體位移、地表沉陷，造成十地、水源和建(構)築物的破壞，危害人畜安全，構成嚴重的環境問題。地表沉陷變形一般分為斷續變形和連續變形兩類。在開採脈狀礦床或不規則的礦體，以及疏乾岩溶性岩層和溶洞岩層時，容易造成地表斷續變形，形成崩落帶。這往往與地質構造的自然斷續性有關，例如斷層和裂隙發育的地層，會加重其破壞程度，開採大面積的層狀礦床時，地表沉陷常出現連續變形，形成移動盆地，在移動盆地中，地表建(構)築物可能被破壞的地段稱為危險變形區。其他部分稱為非危險變形區。地表沉陷防治包括控制地表機陷、預防地表沉陷造成損害和沉陷區復墾。
基本介紹
- 中文名：礦山地表沉陷防治
- 外文名：Prevention and control of surface subsidence in mines
- 學科：開採工程
- 領域：能源
- 範圍：礦山
- 釋義：控制礦山地表沉陷和防止地表沉陷
簡介,地表沉陷控制,地表沉陷預防,沉陷區復墾,
簡介
礦山地表沉陷防治是指控制礦山地表沉陷和防止地表沉陷造成損害的技術措施。用地下開採法從地殼掘出礦岩和礦山排水疏下過程中，往往引起岩體位移、地表沉陷，造成十地、水源和建(構)築物的破壞，危害人畜安全，構成嚴重的環境問題。地表沉陷變形一般分為斷續變形和連續變形兩類。在開採脈狀礦床或不規則的礦體，以及疏乾岩溶性岩層和溶洞岩層時，容易造成地表斷續變形，形成崩落帶。這往往與地質構造的自然斷續性有關，例如斷層和裂隙發育的地層，會加重其破壞程度，開採大面積的層狀礦床時，地表沉陷常出現連續變形，形成移動盆地，在移動盆地中，地表建(構)築物可能被破壞的地段稱為危險變形區。其他部分稱為非危險變形區。地表沉陷防治包括控制地表機陷、預防地表沉陷造成損害和沉陷區復墾。
地表沉陷控制
主要措施有：
(1)留保全礦柱
保全礦柱的尺寸根據“保護角”來確定。保護角通常等於移動角。留保全礦柱可以保護井筒、井口建(構)築物及其設施，名勝占跡，鐵路橋樑和隧道、水庫等保護對象。
(2)套用充填採礦法
充填材料有砂、塊石和水泥。砂石可單獨使用，也可混合使用，如果砂石與水泥混合使用，則稱膠結允填。充填採空區，可以防止地表斷續性破壞。實際上，無論採用哪種充填材料和充填方法。地表都可能出現某種程度的連續變形，如果地表有重要保護對象，一般採用膠結充填法。
(3)套用房柱採礦法
在礦床開採範圍內，按某種方法留有規則的或不規則的礦柱，以減少地表變形，若設計不佳或回採率過大，仍可能導致地表斷續性破壞。因此，須慎重使用這一方法。通常用采後充填來彌補其缺陷。
地表沉陷預防
主要措施有：
(1)不許使用崩落帶內的土地，通常在其周圍設定標誌和柵欄，禁止人員入內。
(2)開採沉積礦床時，隨著採掘的進行，逐漸形成地表移動盆地，由於地表變形而產生的應變(拉伸與壓縮)，連續地向採區邊界伸展。此時地表建(構)築物可能因處一四種狀態(最大張力、最大壓力、最斜度和最大扭矩)下而遭受破壞。為了防止建(構)築物的破壞，必須迴避上述四種狀態。因此，在劃分採區時，應使建(構)築物的水平投影儘可能落在採區的中心部位，避免靠近采這的邊界，並且，實行高速均衡回採，不留殘柱，使上述四種狀態的峰值達到建(構)築物之前，就已移離這個地區。即利用時空差的原理來保護地表建(構)築物。
(3)建(構)築物的保護措施。對於已建在移動盆地內的建(構)築物，採取結構加固和基礎加固的措施。在移動盆地內新建建(構)築物時，應避開斷層等地質構造和採區邊界，採用完全柔性或完全剛性的結構，將大型建(構)築物設計成一系列的獨立單元，各相鄰單元之間留有變形縫，外形宜簡單，高度宜小，基礎設定圈樑,管道選用軟骨和柔性接頭，並實行露天架空敷設等。
(4)鐵路保護措施。如果開採深度與採礦幅度之比達到安全要求時。允許在鐵路之下開採礦石。但為了保證鐵路運輸的安全，必須加強線路的監視和維護，沿線要設定觀察點、連續觀測，及時恢復軌面的原始標高或整順坡度，調整軌縫和軌距等。
(5)水體保護措施。在保證因開採而形成的導水裂縫帶不擴展到水體的前提下。允許在水體下開採礦石。為了保證井下人員的安全和保護水源，必須採取預防措施，采前對水體和基岩作詳細的水文地質、構造地質和工程地質的調查研究。確定安全的開採方案。開採時加強井上井下的水文觀測、鑿超前探水鑽孔。設定防水閘門等，開採後作養後處理。加固永久性支護或充填採空區。
沉陷區復墾
在地表移動穩定後或礦口開採完畢、沉陷區必須復墾，以恢復自然生態環境。
