淺談煤礦開采沉陷區(qū)的綜合治理措施

1、淺談煤礦開采沉陷區(qū)的綜合治理措施     摘要：因為開采煤礦導(dǎo)致開采區(qū)沉陷的現(xiàn)象比較常見，同時因為煤礦開采區(qū)域大多集中于我國的糧食生產(chǎn)區(qū)域或者是生態(tài)環(huán)境比較脆弱的區(qū)域，開采區(qū)的沉陷會破壞糧食生產(chǎn)或者讓原本脆弱的生態(tài)環(huán)境更加脆弱。對煤礦開采沉陷區(qū)進行綜合治理，可以有效恢復(fù)該區(qū)域生態(tài)環(huán)境的動態(tài)平衡。依照煤礦開采沉陷區(qū)的實際特征，運用復(fù)墾沉陷區(qū)的方式，實施綜合性的治理，以期恢復(fù)沉陷區(qū)生態(tài)環(huán)境的原始平衡。本文針對煤礦開采沉陷區(qū)的實際特點，簡要分析和探討了綜合治理煤礦開采沉陷區(qū)的具體措施。 關(guān)鍵詞：煤礦開采；沉陷區(qū)；綜合治理；生態(tài)復(fù)墾 在我國，煤炭是非常重要的能源

2、，但是大量開采煤炭就不可避免地匯兌開采區(qū)域的土地造成損害，最為明顯地就是導(dǎo)致煤炭開采區(qū)沉陷。通常而言，輕度沉陷經(jīng)過簡單的平覆和處理便可以是沉陷區(qū)域獲得原有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力；中度沉陷影響的耕地經(jīng)過復(fù)墾處理便能夠獲得原有的生產(chǎn)力；重度沉陷影響的耕地需要利用鏟運機對沉陷區(qū)域進行分層剝離、分層回填處理，處理之后便可以獲得生產(chǎn)力。 1.煤礦開采沉陷區(qū)綜合治理的必要性和重要性 煤層的采出，因巖體原始力學(xué)平衡受到破壞，開采煤層上覆的巖層將產(chǎn)生移動與破壞、當(dāng)開采面積達到一定范圍后，移動與破壞將擴展到地表。煤層采出后，其上覆巖層的移動過程通常是首先從煤層的直接頂板開始，由下而上依次發(fā)生冒落、斷裂、離層、裂隙、彎曲等

3、各種不同的移動與破壞形式，最后在開采煤層上方地表形成比開采范圍大得多的塌陷區(qū)，稱為下沉盆地。 在我國的能源結(jié)構(gòu)當(dāng)中，煤炭占有非常大的比重；同時，我國95%以上的煤炭均來自于地下，只有少不部分來自于露天煤礦。大量的井工開采掏空了地下，而且，井工開采通常均是利用走向長壁全部垮落法管理頂板，導(dǎo)致土地下沉系數(shù)很大。一般情況下，井工開采對土地的破壞能力特別大，通常來說，在整個因為煤炭開采導(dǎo)致的土地破壞中，因為井工開采而破壞土地占到總體的90%以上。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計顯示，因為煤炭開采而導(dǎo)致的土體破壞總面積大約將近七十萬平方米左右。我國的煤礦很多分布于東北和華北等平原地區(qū)，其中在東北地區(qū)，煤礦地區(qū)所站的土地幾乎

4、全部是高產(chǎn)農(nóng)田，在華北地區(qū)，因為采煤而導(dǎo)致沉陷的土地幾乎均為基本農(nóng)田。 人地矛盾突出是我國的重要國情之一，面對人多地少的現(xiàn)狀，對煤礦開采沉陷區(qū)進行綜合性治理，實現(xiàn)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的動態(tài)平衡具有非常重要的現(xiàn)實意義。但是，我國開始對煤炭采礦區(qū)進行綜合治理的實踐比較晚，直到今天，煤炭開采區(qū)域沉陷土地的復(fù)墾率還不到五分之一。根據(jù)相關(guān)單位的推算，我國的耕地總量中有超過40%的土地含有煤炭資源，由此看來，堅決推行對煤礦開采沉陷區(qū)的綜合治理，可以有效緩解我國目前人地矛盾突出的現(xiàn)狀，同時，由于提供了更多的土地，也可以在一定程度上保證我國的糧食安全。 2.利用“采注采”三步法方案進行綜合治理 吸收條帶開采和充填開采

5、巖層移動和地表沉陷控制技術(shù)的優(yōu)點，充分利用覆巖結(jié)構(gòu)對巖層移動的控制作用，布置條帶式工作面跳躍式開采，注漿充填和加固采空區(qū)破裂巖體恢復(fù)承載能力，應(yīng)用荷載置換原理，實現(xiàn)對上覆巖層的控制；據(jù)此提出“小條帶開采注漿充填固結(jié)采空區(qū)剩余條帶開采”三步法開采新方法，進行巖層移動和地表沉陷控制，以解決大面積開采地表沉陷控制和提高煤炭回采率的矛盾問題。 具體而言就是，開采區(qū)需要進行以下布置，即利用條帶式的開采方法將工作面面布置為寬、窄條帶相間的形狀。具體要求是，窄條帶的工作面應(yīng)該嚴(yán)格控制寬度，一般情況下應(yīng)該保持在上覆基巖厚度的六分之一至四分之一，同時，確保單位面積采出率應(yīng)該小于35%；條帶的工作面也應(yīng)該嚴(yán)格控制

6、寬度，一般情況下應(yīng)該保持在上覆基巖厚度的五分之一至三分之一。 首先，首先開采窄條帶工作面。留煤柱(寬條帶)控制覆巖移動，采后覆巖破壞形成自然平衡拱式平衡體系，地表沉陷與變形微乎其微。 其次，注漿充填與固結(jié)窄條帶采空區(qū)垮落、斷裂帶破裂巖體。注漿材料可選用成本較低的粉煤灰-高水材料（水泥）或砂-高水材料（水泥）復(fù)合漿液，將采空區(qū)及其上覆破裂巖體固結(jié)為一個整體形成復(fù)合固結(jié)體，恢復(fù)其承載能力。 最后，對剩余的寬條帶煤柱進行開采作業(yè)。開采款條帶的時候，為了降低冒矸和注漿對煤炭質(zhì)量的影響，確保固結(jié)破裂巖體支撐帶的良好穩(wěn)定性，為了給上、下順槽地掘進提供便利并保證其穩(wěn)定性，應(yīng)該在寬條帶的兩側(cè)預(yù)留一條五米寬的小

7、條形隔離煤柱?；謴?fù)了承載能力的復(fù)合固結(jié)巖體條帶可以有效支撐上覆巖層，并能夠轉(zhuǎn)移荷載，最終形成比較完整的覆巖移動與穩(wěn)定體系（體系構(gòu)成主要包括小煤柱包裹的復(fù)合固結(jié)巖體條帶支撐、上部完整巖層以及老頂砌體梁），在地表則能夠呈現(xiàn)出條帶狀開采的大面積平緩下沉情況，進而實現(xiàn)減輕地表沉陷、降低地表變形的目標(biāo)。 總之，綜合治理煤礦開采沉陷區(qū)應(yīng)該強化對排矸場上下游地下水情況進行實時監(jiān)測，并增強地表變動動態(tài)的觀測力度，為編制廢物堆存場地地下水污染的防治方案提供有力的數(shù)據(jù)支持，為制定煤礦開采沉陷區(qū)的綜合治理方案提供信息支持。另外需要注意的是，要重視整治之前對當(dāng)?shù)噩F(xiàn)實情況的調(diào)查和研究，并爭取地方政府的協(xié)助或者支持，構(gòu)建高效的符合生態(tài)要求的煤礦開采沉陷區(qū)綜合治理方制度，認(rèn)真監(jiān)督土地復(fù)墾區(qū)、排矸場的綜合治理情況。通過對該制度的落實，最終實現(xiàn)恢復(fù)該區(qū)域生態(tài)環(huán)境動態(tài)平衡的目標(biāo)。 參考文獻： 1吳新恒，劉春紅，方軍，劉立忠.五溝礦區(qū)土地復(fù)墾及生態(tài)恢復(fù)措施探討J.礦山測量，2008，(04) 2李書銀，董來啟，王書宏，張玲.永城礦區(qū)陳四樓采煤塌陷區(qū)生態(tài)恢復(fù)與綜合治理J.科教文匯(下旬刊)，200