煤礦現(xiàn)采空區(qū)和未來采空區(qū)穩(wěn)定性評價的幾個問題

1、<p>　　煤礦現(xiàn)采空區(qū)和未來采空區(qū)穩(wěn)定性評價的幾個問題</p><p>　　摘要:煤礦采空區(qū)的穩(wěn)定性問題是巖土工程中研究的重要課題，特別是現(xiàn)采空區(qū)的研究和分析研究相對較少，尚無成熟的研究成果和經(jīng)驗。本文根據(jù)相關規(guī)范、標準，并結合國內研究成果和個人的工作經(jīng)驗，分析現(xiàn)采空區(qū)對場地穩(wěn)定性的影響是“動態(tài)的和累積的”，從建筑物的特征、建筑經(jīng)驗及項目實施的可行性等多個方面進行分析和探討。 </p>

2、<p>　　關鍵詞:現(xiàn)采空區(qū);未來采空區(qū);動態(tài)變形;地基穩(wěn)定性 </p><p>　　Abstract: The mine goaf stability problem is an important research topic in geotechnical engineering, especially now mined-out area of research and analysis was

3、 relatively small, yet mature research and experience. According to the relevant specifications, standards, and combined with the domestic research and personal experience, analysis of the now mined-out area effect on th

4、e site stability is "dynamic and cumulative”, analyzes and discusses from the characteristics of the building, construct</p><p>　　中圖分類號：TD82 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　0.簡述 </b>

5、</p><p>　　某地面光伏發(fā)電項目位于徐州市某礦區(qū)采空區(qū)上方，場地內的采空區(qū)多為近幾年(開采時間2006～2012年)停采且在將來仍有復采和進一步更大水平的開采。因此，場地內的采空區(qū)多為現(xiàn)采空區(qū)和未來采空區(qū)。場地內覆蓋層厚度約230m，為粉土、粉砂和老黏性土。 </p><p>　　場地內煤系地層為山西組7煤和9煤、太原組20煤和21煤。目前，場地內主要開采煤層為7煤，局部開采9煤。

6、7煤傾角約20～33°，平均采厚3.34m，埋深約588～963m；9煤傾角約15～25°，平均采厚4.5m，開采深度868～918m。7煤和9煤頂、底板巖性為灰色、深灰色砂巖、頁巖和砂頁巖。 </p><p>　　1.現(xiàn)采空區(qū)穩(wěn)定性評價 </p><p>　　現(xiàn)采空區(qū)是目前正在開采或開采工作面其主沉降尚未結束的采空區(qū)(工作面)?，F(xiàn)采空區(qū)穩(wěn)定性現(xiàn)狀評價是基于現(xiàn)狀開采條件

7、下，從現(xiàn)有資料進行研究分析，從煤層賦存特征、采煤及頂板管理方法、地表移動所處階段、剩余沉降量、采深采厚比、采空區(qū)“活躍期”變形特征、煤層開采及地震活動等方面對擬建場地的現(xiàn)狀穩(wěn)定性進行分析評價。 </p><p>　　地表移動的持續(xù)時間是影響現(xiàn)采空區(qū)穩(wěn)定性的主要因素。采空區(qū)地面變形穩(wěn)定時間與其埋深有關，一般把地表移動盆地主斷面出現(xiàn)下沉10mm時作為移動期開始時間，連續(xù)6個月下沉值不超過30mm時認為地表移動期結束，

8、從地表移動期開始到結束的整個時間稱為地表移動的持續(xù)時間。當無實測資料時，可采用經(jīng)驗公式( T—移動盆地內某一區(qū)域穩(wěn)定所需的時間（天）；H0—平均開采深度（m）)進行計算。若計算穩(wěn)定所需時間超過計算時的時間點，應認為采空區(qū)處于起始期～活躍期，相應采空區(qū)應定為現(xiàn)采空區(qū)，否則則定為老采空區(qū)。根據(jù)現(xiàn)狀評價結果，場地穩(wěn)定性分為不穩(wěn)定區(qū)和穩(wěn)定性差區(qū)。 </p><p>　　2.未來采空區(qū)穩(wěn)定性評價 </p>&

9、lt;p>　　未來采空區(qū)對場地穩(wěn)定性的影響與采煤方法、頂板管理方法、工作面推進速度及開采持續(xù)時間等因素有關。未來采空區(qū)的主沉降及變形的估算相關參數(shù)應依據(jù)開采規(guī)劃中的相關開采情況進行。根據(jù)場地內的煤層賦存特征，未來采空區(qū)對場地穩(wěn)定性影響較大。 </p><p>　　場地內煤層的開采，采空區(qū)的規(guī)模及其對地面的影響具有動態(tài)變化特點，隨著煤層的開采地面變形量及規(guī)模亦逐漸擴大，因此，場地的穩(wěn)定性同樣具有“動態(tài)穩(wěn)定”的

10、特征，且這種穩(wěn)定直至采煤工作結束后一定時期內才能最終完成。根據(jù)現(xiàn)采空區(qū)和未來采空區(qū)的疊加，場地應劃分為“不穩(wěn)定區(qū)”。 </p><p>　　3.項目實施的可行性 </p><p>　　項目主要以固定式安裝太陽能電池組件若干塊，采用固定式支架，傾角一般20～35°。該項目具有設備簡單、模塊化結構、規(guī)模大小隨意及維護簡單等特點，項目可在平原、丘陵及山地等均可進行建設。場地的穩(wěn)定性具有

11、“動態(tài)穩(wěn)定”的特征，屬不穩(wěn)定區(qū)，不宜進行建筑的場地，但根據(jù)擬建項目的特點及相關建設經(jīng)驗，必須克服以下問題后方可進行建設。 </p><p>　　①未來煤礦開采過程中，局部地段地面差異沉降對擬建項目運營帶來的影響； </p><p>　　②在現(xiàn)狀、未來開采條件下，剩余沉降量對擬建項目建設期及運營過程中的影響； </p><p>　?、蹟M建場地在正常年份的豐水季節(jié)，預計

12、場地內存在積水的可能，預計積水深度約6m左右，在如此大的積水深度下，對擬建項目運營帶來的影響； </p><p>　?、艹浞挚紤]地表積水時，對基礎和設備等的腐蝕性； </p><p>　　⑤采取后期修補或加固的方法進行處理，應考慮處置費用及周期對項目運營的影響。 </p><p>　　4.處置措施及建議 </p><p>　　針對項目特點和場

13、地地基的“動態(tài)穩(wěn)定”特點，對項目的設計、施工及運營期間建議如下: </p><p>　　①根據(jù)剩余沉降量的估算值，設計時預留沉降空間； </p><p>　?、谡{整組件的布局，使其長軸方向盡量與剩余沉降等值線的方向一致； </p><p>　?、蹆?yōu)化支架和基礎的結構設計，使其適應地基剩余沉降和水平變形對組件運營的影響； </p><p>　　

14、④基礎方陣支架設計時應考慮抗風、抗震等因素的影響； </p><p>　?、萁ㄗh項目建設和運營期間應進行沉降觀測。 </p><p><b>　　工作思考 </b></p><p>　　①現(xiàn)采空區(qū)的評價尚無明確的規(guī)范、標準，本文從地表移動持續(xù)時間進行分析，并綜合考慮影響場地穩(wěn)定性的多個因素，劃分場地穩(wěn)定性分區(qū)。 </p><

15、p>　?、趫龅夭煽諈^(qū)類型的劃分是采空區(qū)評價最基礎的工作。規(guī)范中對采空區(qū)進行老采空區(qū)、現(xiàn)采空區(qū)和未來采空區(qū)，未明確劃分依據(jù)。本文從經(jīng)驗公式的角度進行劃分，符合采空區(qū)地表移動變形的規(guī)律和實測的地表變形特征。 </p><p>　　③場地地基的穩(wěn)定性和適宜性，應考慮項目的特點和項目實施過程中出現(xiàn)的問題，綜合確定項目實施的可行性。 </p><p><b>　　參考文獻 </

16、b></p><p>　　[1]中華人民共和國建設部.GB50021-2001巖土工程勘察規(guī)范.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009. </p><p>　　[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.GB50011-2010建筑抗震設計規(guī)范.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010. </p><p>　　[3]國家煤炭工業(yè)局制定.建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓

17、煤開采規(guī)程.北京：煤炭工業(yè)出版社，2000. </p><p>　　[4]康省楨，崔穎超.高速公路下伏采空區(qū)治理工程.北京：人民交通出版社，2008. </p><p>　　[5]何國清,等.礦山開采沉陷學.北京：中國礦業(yè)大學出版社，1982. </p><p>　　[6]湯伏全.煤炭開采區(qū)上方高速公路的采動損害及其防護.焦作工學院學報，1997. </p&g