浅谈煤矿开采沉陷防治和控制的技术

浅谈煤矿开采沉陷防治和控制的技术

【摘要】煤矿是我国最主要的能源物质，这既为人们的生产生活提供了有力保障，还推动了国家的经济发展。然而，大规模的开采煤矿，就会对周围生态环境的破坏极其严重，其中煤矿的开采沉陷现象十分普遍，如果不能有效地将其控制，则会造成土地积水或塌陷，房屋破坏变形、道路塌方、农田减产甚至绝产等，这是由于在开采煤矿的过程中造成了岩层的移动，进而引进沉陷事故。因此，要加强对煤矿开采沉陷的防治和控制，为煤矿的安全开采奠定基础。本文分析了几种防止和控制煤矿开采沉陷的技术方法，并简要介绍了土地复垦技术，希望能给读者一些帮助。

【关键词】煤矿开采；沉陷事故；防止和控制；技术方法

一、煤矿开采沉陷防治和控制的技术方法

通常，能够从两个方面来考虑煤矿开采沉陷防治和控制技术方法：（1）控制煤矿开采沉陷，即是运用科学合理的采矿工艺和方法，来阻止地表的下沉，将地表下沉的范围和速度有效地控制，进而实现保护耕地、地表建筑物以及地表的目标；（2）恢复和整治煤矿开采沉陷，充分李颖建筑物抗采动变形技术和土地复垦技术，对由于煤矿开采沉陷而破坏的土地进行重新整治，再加以利用。现介绍以下几种防治开采沉陷的技术方法：

1、全部充填开采

在采出煤炭之后顶板还没有冒落之前，就应该选择固体材料来密实地充填采空区，尽量减少顶板岩层的下降高度，进而能够有效地控制地表的变形和下沉，实现保护耕地和地面建筑物的目标。其中，采用水沙填充的方法是所有的充填采煤法之中阻止地表下沉的效果最好的技术方法，再者就是矸石自溜充填和风力充填。然而，全部充填法要求具有专门的充填设施和设备，以及足够的充填材料。

2、条带开采

结合煤层内部结构与上覆岩层的组合特点，根据相应的采留比，在煤层内部开采出一条巷道，但同时还要保留一条。因为条带开采的对象只是开采部分煤炭资源，需要保留一些煤炭资源形成煤柱，对上覆岩层起到支撑作用。这就能有效减轻上覆岩层的移动，使地表的变形和移动得到控制，就保护了地上的耕地和建筑物。但是，此种开采方法需要挖掘多条巷道且采出率不高，工作效率也非常低。

3、覆岩离层带充填

技术人员要详细地分析采空区上方覆岩形成三带的岩移特性，当在采出煤炭之后的相应时间内，就必须通过钻孔向离层带内高压注浆，充填，使离层带空间更加坚固，把采动的砌体梁结构加固为稳定性比较好的连续梁结构，阻止离层带

的下沉空间传向地表，这就可以有效地阻止地表的下沉，以保护地面的耕地和建筑物。然而，目前该技术的执行难度较大，需要更深入的研究。

4、限厚开采

根据煤矿开采区的水文地质条件、地形地貌以及地面上建筑物的抗变形能力，通过科学的计算和分析，确定开采煤层的最佳厚度，并保证地表不会产生积水且不会破坏地表上的农田和建筑物。且在开采过程中，一定要遵循开采厚度，对于范围之外的煤层坚决不开采，这就能有效地防治和控制开采沉陷，保护地表的农田和建筑物。然而，这项技术方法的采出率也非常低，仅仅适用于煤层较薄的煤矿开采中。

5、协调开采

在分层开采较厚的煤层时，要正确计算出各个层面之间的最适开采间距、开采顺序以及相互位置，可以让一个工作面产生的地表变形恰好与另一个工作产生的地表变形相互抵消一部分甚至全部抵消，这就可以有效地减少由于采动导致的地表变形，同样起到保护地表耕地和建筑物的效果。然而，该技术方法需要保持相应的错距，实际生产的难度比较大，在我国尚未推行。

二、土地复垦技术

1、粉煤灰充填复垦和煤矸石充填复垦

（1）在开采低下煤炭资源时，会产生很多煤矸石，基本上都是直接排放到地表，这样既占用了大量的土地还对环境有污染。如果把煤矸石用于充填材料，就可以恢复破坏的土地，还能减少煤矸石的占地。

（2）将电厂中的废弃物（粉煤灰）来充填沉陷区复垦土地，这就能够防治沉陷，合理利用粉煤灰，对农民、煤矿、电厂等多方面均有利。

2、平地和修建梯田复垦

对于地表的沉陷区、积水去和潜水位相对较低的边坡地带，就能运用土地平整、修建梯田的相关方法进行复垦利用。其中，梯田的梯坎高度和水平宽度，就必须根据地面斜坡的陡缓、作物类型、土层厚薄、工程量的大小等多方面进行综合分析考虑，再加以确定。而田间的坡向和坡度大小，要以原有的坡度大小、复垦土地的用途、是否具备良好的灌溉条件为原则进行确定。

3、积水区综合利用技术

对于积水较深和积水面积较大的沉陷区，应该运用科学的方法加以利用，可以建造水上公园、作为蓄水库供农田灌溉、围栏养鱼、网箱养鱼等。

三、总结

煤矿的开采沉陷现象十分普遍，这就对煤矿区的农田、建筑物造成了不同程度的破坏，我国对煤矿开采管理制度不严，对生态环境破坏非常严重，如果再不加以控制，将会导致煤矿开采与生态环境失衡，给子孙后代带来严重的灾害。因此，要充分研究和利用开采沉陷的防治和控制技术，安全开采，实现煤矿开采与经济、社会、生态环境的协调发展。

参考文献

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