采空区治理方案(9-8)

河北省邯郸市富汇豪庭住宅小区

采空区治理

方

案

设

计

中国煤炭地质总局华盛水文地质勘察工程公司

岩土工程公司

2013年9月

河北省邯郸市富汇豪庭住宅小区

采空区治理方案设计

一、前言

邯郸市卓峰房地产开发有限公司拟建的富汇豪庭住宅小区项目

位于邯郸市峰峰矿区彭城镇滏阳西路北侧，原邯郸市第四陶瓷厂。在该项目进行岩土工程勘察过程中，发现部分楼基下部存在空洞。根据河北君恒岩土工程有限公司2013年5月完成的物探结果显示，在拟建区内有八处采空区，二处异常区，深度绝大多数都在20米以下，超过基坑的开挖深度（约12米）。对高层建筑基础的施工以及后期安全构成严重影响，所以必须对其进行注浆加固处理。

根据富汇豪庭住宅小区项目实际情况，参考以往的成功经验，经综合比较，本治理方案采用了全充填压力注浆法治理方案。该方案的特点是施工简便，安全度高。其具体方案是在地表打孔，通过注浆泵、注浆管，将水泥粉煤灰浆注入采空区及其上覆岩体裂隙中，浆液经过固化，胶结岩层裂隙带，同时采空区的浆液形成的结石体对其上覆岩层形成支撑作用，保证建筑物地基稳定。

二、设计依据

1. 《邯郸市卓峰房地产开发有限公司富汇豪庭项目1-3#楼、7-16#楼、18-20#楼及地下车库岩土工程勘察报告》（）

2. 《邯郸市峰峰矿区彭城镇富汇豪庭小区采空区综合物探报告》

（河北君恒岩土工程有限公司 2013.5）

3. 《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB/T175—1999）

4. 《岩土工程勘察规范》GB50021－2002

5. 《建筑地基处理技术规范》 (JGJ 79-2012)

6. 《注浆技术规程》（YSJ211-92）

三、采空区治理范围的确定原则

依照富汇豪庭住宅小区项目规划区内采空区的分布形态，除采1面积较大需进行边界帷幕注浆外，其余采空面积均较小，以各采空区形成的自然边界为界进行区内充填注浆。采1区的边界帷幕孔距建筑边界间要留有20米围护带（规定为20m），详见治理工程平面布置图。

四、灌浆孔设计

采空区灌浆孔的设计深度为开孔至采空区底板以下1m，上部约10m的松散覆盖层要用套管加以隔离，开孔φ127，钻至进入完整基岩1m下φ100隔离套管并用水泥浆固管。隔离套管固管完成后，变径φ75继续钻至采空区底板下1m终孔。灌浆孔的灌注长度为最上部完整基岩下6m至灌浆孔底板的深度，注浆管的长度为地面之上1m至完整基岩下6m处深度。孔口管与注浆管采用法兰连接，孔口封闭注浆。为加强孔口封闭效果，在距注浆管下端6m处安装φ90封闭压盖，使压盖搁置于钻孔变径处，并在压盖至孔口段填埋细沙或粉土等止浆材料。（见注浆钻孔结构示意图）

1、帷幕孔布设

为了防止采1区在压力注浆过程中浆液向本规划区外蔓延较多，为此在采1区的西侧距建筑边线20m布设帷幕注浆孔一排，共计13个，孔距6m。

2、注浆孔布设

因本加固区域内有采空区的成因较为复杂，既有近代小煤窑挖掘后所形成的较深采空区，也有浅部被废弃的陶瓷窑，部分空洞被填土（7-3层）充填，土层内还有人为挖土所致的空洞。比较而言，采空区年限长的跨落较充分，孔洞少而裂隙发育，勘察时虽有部分钻孔探到空洞但都不大，大多在1.5m以内，不利于浆液渗入，扩散半径小，所以注浆孔间距不能过大，本次设计注浆孔间距12m。

钻孔分布统计表

五、浆液配合比设计

注浆液为水泥粉煤灰浆，其水固比为1:1.4～1:1.0，水泥占固相的30%，粉煤灰占固相的70%。帷幕孔根据具体情况，采用较稠的浆液或在浆液中掺加水泥重量的1～3%速凝剂，使注入采空区的浆液尽快凝固，以形成帷幕，防止浆液流失。若遇到空洞等吃浆量很大时，可适量填入细沙等骨料，减少浆液流失。

六、采空区注浆量设计

1、采空区剩余空隙体积计算

采空区剩余空隙体积为治理范围内的矿层体积乘以采出率，并扣除采空区因顶板垮落而已形成的变形。本项目采空区剩余空隙率取40%。立柱式开采一般回采率40%（回采率应根据实际情况做相应调整，对处理区内做详细调查）。以此，计算得空隙体积为△V=3277m3。

2、注浆浆液的结石率按80%计算，浆液对采空区及上覆岩层中的裂隙、裂缝和充填率要求为75%。考虑到在注浆过程中浆液损失，注浆量按下式计算比较合理：

Q总=N△Vη/c (m3)

式中： N ——浆液损耗系数；取1.2

△V——空隙体积；m3

η——充填率75%；

c ——浆液结石率80%。

Q总=1.2×3277×0.75/0.8=3687m3

七、技术参数

1. 钻孔结构（见图7-1）

2. 注浆压力

P=Pt+Po

P——注浆工作压力（MPa）

Pt——最深注浆层位水头压力（MPa）

Po——管路损失压力（MPa）一般取0.5MPa

P=0.42-0,11+0.5=0.81（MPa）

故本次注浆压力取1MPa

3. 孔口管耐压试验

孔口管埋设深度不小于6m，并用水泥浆固结，孔口管固结24小时后进行孔口密封耐压试验，试验压力为工作压力的2倍，试压20分钟以上无侧漏及松动为合格。

图7-1 钻孔结构图

4．注浆管

每个注浆孔需下入φ25注浆管，注浆管下入深度为注浆层位下1m，在孔口管变径处做封闭处理(见钻孔结构图)。

5．注浆结束标准

在注浆孔的注浆末期，泵压逐渐升高，当孔口注浆压力在1～

2MPa，泵量在70～100L/min 稳定10～15 min时，可作为注浆孔施工的结束标准。

八、施工工艺

1.工艺原则

鉴于本工程最深钻孔深度已超过40m，所以选用XYC-3型车载钻机为好，泥浆回转钻进成孔，下注浆管，然后浇筑孔口管。由于需处理的区域都较小，前期勘察中物探与钻探结果又存在差异，所以，还需要在治理过程中进一步查实、验证。根据以往的施工经验，我们建议：除采空1、采空6需先进行边界帷幕注浆外，其余处理区域都从各区域的中心向外呈发散式钻孔、注浆施工。这样可以缩短治理周期，也不会漏掉应该重点处理的部位。可在个采空区施工1～2个勘查注浆钻孔，进一步查明落实采空区分布情况。治理区域边界的确定可根据钻孔过程中和注浆前的压水实验确定，没有掉钻、漏浆也压水不入的钻孔可确定为治理边界。

2．帷幕孔施工工艺

帷幕孔注浆的目的是在采空区快速形成一座帷幕墙，防止浆液流向治理区域以外，造成浪费。一般采取在水泥浆液中添加速凝剂，以加快帷幕墙的形成。本工程采用在水泥浆液中按水泥重量的3%添加。如空洞或冒落带的空隙较大，适当灌一部分石屑、细沙，但不能超过空洞高度的三分之二，然后灌入水灰比大于1：1.8的稠浆。

3. 注浆孔施工次序

为减少窜孔，充分发挥各个注浆孔的作用，应间隔1至2个孔施工。为了降低地下采空区内的水、汽对注浆效果的影响，必须有两个以上成孔才能进行注浆施工。注浆施工工程中要密切观察周围的成孔

是否有跑浆、漏水、漏气的现象，以及时判断其浆液的扩散范围和方向。若发现有临近钻孔发生跑浆现象，立即停止在该注浆孔注浆，关闭该孔注浆孔孔口阀门，改由出浆孔继续注浆，直至各孔均完成注浆。水泥粉煤灰浆液中可加入0.5～1%水泥重量膨胀剂，以加强充填效果，但决不可超量，以免影响充填强度。

4.工艺流程

图8-1 采空区钻孔注浆总体流程

合格

图8-2 钻孔施工工艺流程

图8-3 帷幕孔注浆施工工艺流程

图8-4 注浆孔注浆施工工艺流程

九、质量检验

1.钻孔取芯法

施工结束7天后，在注浆孔间布置2～3%质量自检孔，且每个注

浆区域不得少于1孔，钻孔取芯具体标准按照《工程地质钻探标准》（CECS240：2008）执行，检查孔岩芯见水泥结实体，基本填满可注裂隙，水泥结实体单轴抗压强度≥2MPa，视注浆施工合格。

2.压水试验

施工结束后，在注浆孔间布置质量检测钻孔，孔数为注浆孔总数的2%，且每个注浆区域不得少于1孔，压水试验具体方法参照《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL 31-2003）执行，测定的渗透系数小于注浆施工前的1/10，视注浆施工合格。

3. 聘请有资质的第三方的注浆质量检测单位检测，进行电法二次物探，与注浆前物探结果对照，检验注浆效果，看还有无空洞存在。

十、机具设备

表9-1 机具设备

十一、劳动组织

表9-2 劳动组织

十二、设计工程量估算

1、帷幕孔和注浆孔共144个，平均孔深33.3m。检查孔8个，钻探总进尺约5122m，铸孔口管长度约1728m，注浆管约2880m。

2、采空区治理8处，面积17067.7m2。

3、材料统计：

注浆材料统计表

浆液配合比设计表

钻孔材料统计表

采空区处理

当开采完成形成采空区后，在上覆压力和地下水等因素的作用下，该煤柱和开采区两侧的煤层软化，失去强度，导致上覆岩体塌陷、冒落，形成滑坡。地下采空区对采矿工程的危害是显著和累积叠加的，主要体现在二个方面：一是采空区矿柱变形、破坏、顶板大面积冒落、岩移，造成地表沉陷、开裂和塌陷，破坏地面环境和影响露天作业，更为严重的是采空区突然垮塌的高速气浪和冲击波造成的人员伤亡和设备破坏；另一方面在矿山开采过程中，采空区围岩受爆破震动影响导致岩体裂隙发育，甚至贯通地表或连通老窿积水，发生突水事故，淹没坑道和工作面，造成巨大经济损失。矿体开采后，采场的原始应力状态被破坏，从而致使应力重新分布，时常导致矿柱失稳破坏。这种矿体开采后，当矿杜承受的应力超过自身强度时，发生的不连续的发散突变，即矿柱失稳破坏的现象。其灾害的主要表现形式有:片帮、冒顶、突水、地震、岩爆、冲击地压、地面塌陷、地面沉降、地裂缝以及由其导致的滑坡、泥石流、地表植被破坏等多种形式。在采空区与巷道坍塌方面，主要采用的防治技术有充填、加固、封闭和崩塌四种。在地下突水防治方面，目前主要采用注浆堵水和探放水技术。我国地下开采矿山目前的实际情况是采空区灾害发生频繁，因事故死亡人数和国外同类相比相对较高，安全生产形势相当严峻，危及到人民群众的生命安全，对生态环境造成了严重破坏，给国家造成了巨大的经济损失，制约了我国矿山企业的可持续发展。长期以来，国内外许多专家学者针对采空区围岩的稳定性作了大量的理论研究工作，提出了许多控制采空区灾害的实用技术。采空区处理对于矿山地下开采遗留的采空区，处理方法通常有封闭、崩落、加固和充填四大类。加固法处理采空区主要在采空区土方修建公路、隧道等工程时应用较多。由于成本较高，技术难度大，所以目前在矿山的开采阶段应用较少。在具体的采空区处理过程中，由于各个矿山存在的采空区数量、其所处位置、形态特征不一样，必须针对各采空区的特点和条件，分别采取相应的处理方法。有时采用两类方法联合处理，如采用加固法与充填法联合、崩落法与充填法联合等:有时由同一类方法衍生出一系列子方法，如充填法可分:千石充填法、尾砂充填法、胶结充填法等。 1.崩落法崩落围岩处理采空区的实质:用崩落围岩充填空区或形成缓冲保护岩石垫层，以防止上部大量岩石突然崩落时，气浪冲击和机械冲击巷道、设备和人生的危害:缓和应力集中，减少岩石的支撑压力。崩落围岩又分为自然崩落和强制崩落两种。从理论上讲，任何一种岩石，当它达到极限暴露

矿采空区治理方案

****矿区采矿区治理可行性报告 ********矿业有限公司二〇一六年十一月二十一日建设单位：****矿业有限公司编制单位：*****矿业有限公司法人代表：* 项目负责：* 项目审核：* 报告编写：*

1 项目概况项目名称：* 建设地点：** 项目性质：采空区治理工程建设年限：2017年2月——2018年3月建设内容及规模：范围内矿体采场顶板加固2620m2；（1）位于断层破碎带F 107 （2）位于断层破碎带F 范围内的矿柱加固1890m3（32个）； 24 充填量50000m3 （3）二中段采矿区充填46000m3；（4）三中段采矿区充填39000m3。投资估算：总投资500万元。（1）项目建成后，断层破碎带F107范围内的矿体可全部采出，相当多采7万吨汞矿，按开采期限2.5年计，每年多产矿石3万吨，矿石价格以1000元/吨计，年销售收入在现有基础上增加350万元。（2）采场及运输巷注浆后，可减小涌水量150m3/h，每日可节约32400度用电，每年可节约抽水费用60多万元。（3）主运输巷注浆加固后，可继续安全使用，无需重开凿新运输巷，运输巷按照500m总量，每米运输巷施工费2800元计算，可节约投资140万元。（4）采空区充填后，地下水位有可能逐步上升，解决矿区周边村寨多年来饮用水困难的问题，产生良好的社会效益。（5）降低地面塌陷几率，减少地质灾害治理费用。报告编制依据：（1）《中华人民共和国矿产资源法》；（2）《中华人民共和国矿山安全法》；（3）《中华人民共和国安全生产法》；

（4）《冶金矿山采矿设计规范》；（5）《金属非金属地下矿山安全规程》（GB16424－2006）；（6）《爆破安全规程》（GB6722－2003）；（7）《安全生产条例》；（8）《****矿区资源储量核实报告》；（9）《****开采设计方案》及图纸。 2 项目建设背景及必要性 2.1矿山概况 (1)矿山基本情况贵州省铜仁地区****矿业有限公司于2004年成立，前期开发铜仁汞矿乱岩塘汞矿体内的矿床，2005年动工， 2007年4月竣工，经铜仁地区安全生产监督管理局验收后投产。 ****可分为三个块段，即乱岩塘块段(F107断裂北盘)，大坪块段(F107断裂南盘～Fl05断裂附近)及油房喇－－阴山朗块段(F105断裂附近～F24断北盘)。 2010年底，****矿区乱岩塘汞矿F107断裂以北的矿体基本全部采完，为了有效的开采F107断裂南盘～Fl05断裂之间的矿体，2008年~2009年先后请长沙矿山研究院对F107断裂进行不良地质体的研究，并提出相应的治理方案，但因F107断裂含水量大，进行帷幕注浆存在一定的安全隐患，决定放弃通过F107断裂回收乱岩塘矿床F107断裂以南的矿体。 2011年4月，委托贵州创新矿冶工程开发有限责任公司对附近对****乱岩塘汞矿F107断裂南盘～Fl05断裂之间的矿体开采方案进行设计，充分利用****现有的工程设施，进行了《贵州省****开采方案设计(变更)》设计。矿山采矿方法采用房柱法，后退式回采；轻型风动凿岩机爆破落矿；局部木料支护；机械排水；机械抽出式通风方式；矿车运输。矿山所采矿石直接运至距离矿山1.5km的黄土坡选冶厂深加工。矿山设计损失率15%；贫化率5%。（2）交通位置

采空区注浆方案

1、治理方案选择依据《矿山开采沉陷学》理论及煤矿“三下”采煤经验，结合国内多个采空区治理工程实践，通常采用条带式注浆法和全胶结注浆法。条带式注浆法是在采空区影响范围内，在采空区形成类似煤炭系统的“保安煤柱”，起着支撑采空区及上覆岩层的作用，该方法材料用量较小，但施工相对复杂。全胶结注浆法是在采空区影响范围内，按一定孔距和排列方式，布设足量的注浆孔，用钻机成孔，通过注浆泵、注浆管，将水泥粉煤灰浆注入采空区及上覆岩体裂隙中，浆液经过固化，胶结岩层裂隙带，同时采空区的浆液形成的结石体对其上覆岩层形成支撑作用，阻止上覆岩层的进一步冒落塌陷。全胶结注浆法已在国内多个采空区治理工程中取得了成功的经验，该方法施工相对简单，安全性高，施工工艺成熟，施工易于管理，但缺点是材料用量较大。两种方法比较，本次注浆采用全胶结法。 2、采空区注浆治理范围 2.1采空区治理长度治理长度为铁路路线走向上采空区（空洞）实际分布长度。当采空区煤层较厚，地表变形破坏严重，采空区治理长度应考虑增加覆岩移动角影响范围内的治理长度。 2.2采空区治理宽度采空区治理宽度可按如下公式计算：

①倾斜岩层时路线与岩层走向平行或者斜交： L=D+2B+（2h ctgφ+H下ctgβ‘+ H上ctgγ’） ②水平岩层时： L=D+2B+2（h ctgφ+H ctgδ）式中：L——垂直铁路中线的水平方向宽度（m）； D——铁路路基底面宽度（m）； B——路基维护带一侧的宽度（一般为10m）； h——上覆松散层厚度（m）； H——采空区上覆基基岩厚度（m）； φ——松散移动角（°），一般取45°； δ——走向方向采空区上覆基岩移动角（°）； β‘——下山方向采空区上覆基岩移动角（°）； γ’——上山方向采空区上覆基岩移动角（°）； 2.3采空区治理深度采空区治理深度一般不小于采空区底板深度。 4、采空区注浆体积与注浆量采空区空隙体积为拟处理采空区范围内的矿层体积乘以回采率，并扣除采空区因顶板冒落已经产生的变形。全胶结注浆治理的实质就是以水泥粉煤灰浆液对采空区空隙体积进行充填和固结。总注浆量可按下式估算： C V K m S A Q η??? ? ? ? =

采空区综合治理实施方案.doc

目录第一章治理方案.................................................... - 2 -第一节治理方案................................................ - 2 -第二节治理流程................................................ - 5 -第二章治理范围.................................................... - 6 -第一节批复范围................................................ - 6 -第二节治理范围................................................ - 6 -第三章治理工艺及设备.............................................. - 8 -第一节剥挖工艺................................................ - 8 -第二节设备选型 ............................................... - 8 -第三节设备数量............................................... - 11 -第四章治理程序................................................... - 15 -第一节拉沟位置............................................... - 15 -第二节开采程序............................................... - 15 -第五章剥挖方式................................................... - 15 -第一节残煤回收方法........................................... - 15 -第二节残煤采煤方法........................................... - 15 -第三节开采参数............................................... - 16 -第四节工作面作业方式......................................... - 18 -第六章爆破工程................................................... - 19 -第一节穿孔方式，穿孔机类型................................... - 19 -第二节爆破方法............................................... - 19 -第三节爆破参数的确定......................................... - 20 -第四节二次破碎............................................... - 21 -第五节起爆方式............................................... - 21 -第六节爆破材料消耗量......................................... - 21 -

矿井采空区防治水方案及安全技术措施

矿井采空区防治水方案及安全技术措施为进一步加强煤矿防治水工作，有效防止水害事故发生，结合我矿实际，特制定本矿井采空区防治水方案及安全技术措施。一、矿井概况海湾煤矿位于陕北侏罗纪煤田神北矿区海湾井田内。井田内除海湾煤矿外，还有内蒙古伊泰集团有限公司神木二道峁煤矿（已关闭）、神木县孙家岔镇阳崖煤矿、神木县孙家岔后塔煤矿（已关闭）、神木县孙家岔镇大湾煤矿、神府经济开发区王才伙盘煤矿等国有、地方小煤矿（见矿权设置示意图）

二、矿井及周边老窑水分布状况海湾煤矿2012年6月前，主要开采5-2煤层，2012年6月后计划开采4-2煤层，目前处于4-2煤层的开采阶段。但是井田范围内及其周边生产小矿12个，主要开采的煤层以2-2煤层、3-1煤层、4-2煤层、5-2煤层（表1-1、图1-2），经长期的开采已经形成大面积的老空区。3-1煤层、4-2煤层、5-2煤层采空区基本上已经大面积积水，积水深度一般在0.4～0.7m左右。表1-1 海湾井田及其周边小矿开采煤层统计表 5-2煤层采（老）空区，井田范围内自身开采的采空区主要位于井田南部，周边小矿开采的范围主要位于井田东南部以外的三道峁、燕家塔和神广煤矿井田范围内，总积水面积2647244.40m2，总积水量178846.88～312982.04m3（表1-2、图1-3）。表1-2 海湾井田及其周边小矿5-2煤层采（老）空区积水统计表

三道峁煤矿427440.49 0.40 0.70 170976.20 299208.34 燕家塔煤矿447117.21 0.40 0.70 159711.07 279494.37 神广煤矿233574.06 0.40 0.70 93429.62 163501.84 海湾一井1539112.64 0.40 0.70 615645.06 1077378.85 总计2647244.40 0.40 0.70 178846.88 312982.04 图1-3 海湾井田及其周边小矿5-2煤层采（老）空区积水范围示意图4-2煤层老空区积水主要位于哈特兔、大湾和后塔煤矿井田范围内，总积水面积1395421.38m2，总积水量558168.55～976794.97m3（表1-4、图1-4）。表1-4 海湾井田内4-2煤层采空区积水统计表井田名称积水面积（m2）积水深度（m）积水量（m3）

采空区治理计划

贵州金兴黄金矿业有限责任公司采空区治理计划一、采空区基本情况 1.矿区地质情况 1.1 地层紫木凼矿区地表出露地层按老—新地层分述如下： 1.1.1二叠系龙潭组（P31）上部：灰至深灰色中层状细砂、粘土质粉砂岩夹灰白色中层状灰岩，夹三层煤层。中部：灰色、深灰色、灰黑色薄至中层状粘土质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩夹硅质岩、灰岩，夹一至二层薄煤层及煤线。下部：灰色中层状强硅化灰岩及角栎状粘土岩、粉砂岩。硅化灰岩晶洞发育，常见方解石、石英及萤石晶镞簇，偶见辉锑矿及雄黄。 1.1.2二叠系长兴组（P3c）：灰黑色中厚层状生物灰岩，夹二层至三层灰黑色中厚层状粘土岩。 1.1.3二叠系大隆组（P3d）：灰黑色中层状粘土岩，普遍含钙质，顶、底均以2-3厘米厚的浅黄绿色蒙脱石粘土岩作分层标志。 1.1.4三叠系夜郎组（T1y）：上部：紫红色、灰绿色薄至中厚层粉砂质粘土岩、粘土质粉砂岩夹灰色中层状泥灰岩及灰岩。

中部：灰白色、灰绿色、黑色薄层粉砂岩、粘土岩、条带状中层泥灰岩、泥质白云岩。下部：灰白色、灰绿色、黑色薄层粉砂岩、粘土岩、条带状中层泥灰岩夹灰岩。 1.1.5三叠系永宁镇组（T1yn）: 灰色中厚层状灰岩夹薄层粉砂岩、粘土质粉砂岩。底部为蠕虫状灰岩，蠕虫状内碎屑大致顺层分布。 1.1.6第四系（Q）：厚0——15米褐黑色、土黄色腐植土、亚粘土及松散残坡积物。 1.2 构造紫木凼矿区的主要构造有：灰家堡背斜；东西向组以F1为典型代表的断层；南北向组正断层；北东向组F3断层、F6断层及层间破碎（剥离）带等。 1.2.1褶皱紫木凼金矿区位于灰家堡背斜主干构造的西段，为贞丰—者相—大山—兴仁—贞丰弱应变域中的强应变带。灰家堡背斜轴向总体近东西向，长约20千米、宽约6千米。核部地层为龙潭组、长兴组和大隆组，两翼则出露夜郎组、永宁镇组地层。 1.2.2断裂：

采空区治理

煤采空区治理工程一、概论（一）地理位置煤采空区位于苇元～冶头村之间（AK3+640～AK6+230）处。（二）气象条件本工程地处内陆，属暖温带大陆性季风气候区，大陆性气候明显，冬冷夏热，寒暑变化剧烈，年温差较大，该区的主要气候特征值如下：多年年均降水量：628.3mm，全年最大降水量1010.4 mm（1956年），全年最小降水量295.9 mm（1965年），日最大降水量176.4 mm （1956年7月30日）。积雪厚度21cm（1971年12月24日），年蒸发量1806.3 mm，极端最高气温37.9℃，极端最高地面温度70.5℃（1968年6月17日），极端最低气温-17.4℃，极端最低地面温度-33.1℃（1958年1月16日），最大冻土深度43 cm，年均风速2.4m/s，最大风速23m/s，风向NW。（三）施工条件 1、交通：施工现场与乡间公路距离较近，从乡镇到施工现场有山间小道或村际间便道，交通条件较便利。 2、通讯：可在施工现场安装电话，亦可使用全球通移动电话。 3、居住条件：现场附近租用民房，亦可自建临设。

4、施工用电：可通过当地电管部门联系接动力电，也可自备动力。 5、施工用水：可利用附近煤矿的矿井水，邻近水库水，亦可利用当地生活用水。（四）工程地质条件工程地质条件简单，影响拟建公路路基、桥涵稳定性的主要工程地质问题为煤采空区。根据《山西省地震烈度区划图》，该区地震基本烈度为Ⅵ度。二、治理的目的和依据 1、目的目的是选择安全可靠、经济合理的方案，治理影响拟建公路的采空区，确保路基的稳定,做到一次根治、不留后患，保证行车安全、舒适、平稳。 2、依据根据《勘察报告》的推荐方案和设计目的，参考晋城泽州县王坡煤矿铁路采空区以及太旧、晋焦高速公路采空区治理工程的成功经验，采用全充填压力注浆法对影响拟建公路的采空区进行治理。本工程所依据和参考的主要技术文件有：《公路采空区勘察、设计与施工规范》；

采空区注浆设计

目录目录 (2) 1、工程概况 (3) 2、治理方案的选择及治理范围的确定 (3) 2.1治理方案的选择 (3) 2.2治理范围的确定 (4) 3、治理方案设计 (4) 3.1设计依据的技术标准 (4) 3.2注浆充填加固机理 (4) 3.3采空区治理钻孔布置 (4) 3.4钻孔布置及钻孔深度 (4) 3.5采空区治理浆液 (5) 4、施工技术要求 (5) 4.1钻孔施工 (5) 4.2封孔施工 (5) 4.3浆液材料配置 (6) 4.4注浆施工 (6) 4.5注浆停止标准 (6) 5、注浆施工质量检测 (7) 6、采空区注浆工程管理 (7) 6.1施工准备 (7)

6.2施工阶段管理 (7) 6.3竣工资料报验 (7) 7、预计工程量 (7) 8、其它说明 (8) 附件采空区治理工程平面布置图（1张） 1、工程概况 Xxxxx采空区，该采空区埋深约41.5m，开采高度约2-4m,开采年代约为上世纪30-40年代，顶板管理方法为开放式管理。为保证拟建建筑物施工及后期使用过程的安全稳定，需对该采空区进行注浆加固处理。 2、治理方案的选择及治理范围的确定 2.1治理方案的选择采空区治理多采用注浆充填法。依靠浆液良好的流动性，能有效充填采空空洞，特别是多个钻孔在经过多个期限次的注浆使得浆液互相搭

接、交叉、串插，使采空空洞和围岩裂隙得到填充或胶结加固，从而阻止采空区的冒落变形，使采空治理范围的地基达到稳定，保证治理范围内建（构）筑物的安全稳定。 2.2治理范围的确定根据前期钻探揭露，结合以往类似工程的施工经验，确定以拟建配套设施用房东中南部为治理范围，对下伏采空区进行注浆加固。 3、治理方案设计 3.1设计依据的技术标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）《注浆技术规程》（YSJ211-92）《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87—92） 3.2注浆充填加固机理 3.2.1通过注浆，能有效地充填采空空洞及冒落带岩石空隙，增强冒落带岩石密实度，提高裂隙带岩层的整体刚度，阻止顶板继续跨落。 3.2.2依靠浆液良好的流动性，对节理、裂隙、层理等软弱结构面进行充填胶结，提高抗剪强度和裂隙带的整体固结程度。 3.2.3水泥、粉煤灰浆液凝固后具有一定强度，经过对采空区充填加固，从而阻止采空冒落带的进一步变形，保证采空治理范围的地基稳定。 3.3采空区治理钻孔布置钻孔分一般注浆孔和帷幕注浆孔两种类型，帷幕注浆孔间距为5.0m～10.0m，一般注浆孔间距5.0～6.0m。 3.4钻孔布置及钻孔深度

关于煤矿采空区综合治理方法研究

关于煤矿采空区综合治理方法研究矿山地质环境保护与恢复治理是矿产资源开发管理的关键环节，煤矿采空区综合治理能够有效的改善该地区的生态环境，防治地质灾害及煤层自燃隐患的发生。本文介绍了采空区的危害，阐述了采空区治理的必要性及意义。文章以某矿区采空区综合治理为例，进行了治理方法的优选，即保护了环境又回收了资源，做到一举两得。标签：采空区综合治理方案优选陕北地区煤矿资源丰富，但随着煤炭工业发展速度的加快，所引发的采空区塌陷问题日趋严重，伴随出现了众多的采空区和塌陷区，损毁房屋等人民生命财产安全，并且对公路、铁路、天然气等设施造成较大损坏和影响。从长远看，随着采空区塌陷面积的继续扩大，必将成为影响社会大局稳定的主要潜在性隐患。因而在建设社会主义新农村、构建社会主义和谐社会、加快统筹城乡发展的大好形势下，切实从根本上解决和治理采空问题已是现实和形势的需要，总之，采空区综合治理是十分必要的。 1采空区的危害煤矿采空区一方面直接威胁煤矿自身安全，出现冒顶塌陷，对大巷构成极大威胁，严重影响采煤安全。另一方面，造成资源浪费，采空区范围内煤炭资源无法正常开采，造成煤炭资源极大浪费。另外，将形成地质灾害及煤层自燃火患，采空区随着时间推移，一般会出现地面塌陷、地裂缝等地质灾害，相同条件区域的煤矿有的已出现煤层自燃火烧灾害。采空区还将影响地下含水层，煤矿开采后，区域潜水水位普遍降低，上部第四系松散潜水含水层基本已处于疏干状态，造成沟谷断流，植被枯死现象，从而破坏生态环境。 2采空区治理的必要性随着煤炭资源的继续开采，危害还将会进一步扩大。据专家测算，当煤炭产量在2亿吨左右时，每年会形成80—100平方公里的采空区，而我市神府矿区整合后，年产量已在2亿吨以上。地表塌陷和裂缝引发大量的崩塌、滑坡、泥石流等灾害，并致使地下水位下降，河流干涸，泉水枯竭。陕北毛乌素沙漠边缘矿区，生态极其脆弱，如果造成荒漠化，后果将不堪設想。切实从根本上解决和治理采空问题已是现实和形势的需要，总之，采空区综合治理是十分必要的。 3治理的意义采空区的治理从而根本上保护了环境；能够有效的改善该地区的生态环境，也可复垦造田；可以回收部分煤柱及其边角残留煤，有效的利用现有资源，减少

采空区治理工程项目施工设计方案

一、工程概况（一）工程位置及采空区分布情况太原至晋城高速公路长治至晋城段煤矿采空区治理工程项目第二十一合同段，位于金村镇和牛匠村之间，需要治理的采空区包括铺头煤矿采空区、东南蜀煤矿采空区、西田石煤矿采空区、茶园~牛匠煤矿采空区等4处采空区治理工程，集中分布于拟建公路K82+400—K92+700两侧。各采空区的分布情况如表1-1所示。第二十一合同段采空区分布情况表表1-1 （二）地形、地貌、地震简况煤矿采空区治理工程位于基岩中、低山区，区内山梁、山坡、冲沟、河谷纵横，海拔900~1070，地形相对高差在50~80m 之间。采空区地层主要为石炭系山西组和太原组煤系地层，岩层总体向南缓倾，倾角5°~6°；主要岩性为灰、深灰色中、细粒岩、屑长石砂岩，长石石英砂岩，灰黑色、黑色泥岩，含9#、15#两个可采煤层，煤层厚度1.0~6.7m ，煤层埋深27.2~77.15m ；第四系松散沉积物厚度0~20m 。据《山西省工程地震设防烈度图》，本区地震基本烈度为Ⅵ度。其表现特征主要是受周围地震活动的影响，轻度有感地震频繁，但震级较低，多在4级以下。（三）水文与气象简况煤矿采空区治理工程所处区域为大陆性暖湿带半干旱气候，冬季寒冷少雪，春季序号采空区名称位置影响线路范围治理采空区面积 m2 剩余变形值 % 风化带厚度m 土层厚度m 埋深m 矿层倾角 ° 剩余空洞体积 % 最大最小最大最小最大最小长度 m 宽度 m 1 铺头煤矿 K82+400~ K82+700 168 160 27000 40 13.7 9.9 20 0 52.7 45.2 ∠6 14904 77.15 27.2 2 东南蜀煤矿 K83+500~ K83+680 131 80 11080 15 17.3 0 40 ∠5 1803 3 西田石煤矿 K90+900~ K91+700 748 70 50400 40 12.5 10.1 0 50 59.4 ∠5 18144 21.5 62.5 4 茶园~牛匠煤矿 K91+900~ K92+700 686 90 63800 40 13.2 8.9 10 0 62 59 ∠5 9953

露天矿采空区处理中的安全防治措施

露天矿采空区处理中的安全防治措施发表时间：2019-06-04T10:21:05.450Z 来源：《防护工程》2019年第4期作者：郭炯 [导读] 我国金属非金属矿山大多地质条件复杂，相当一部分露天矿山存在采空区问题。中煤平朔集团东露天矿山西朔州 036006 摘要：我国金属非金属矿山大多地质条件复杂，相当一部分露天矿山存在采空区问题。根据国务院安委会办公室下发的《金属非金属地下矿山采空区事故隐患治理工作方案》显示，到2015年底，全国金属非金属地下矿山共有采空区12.8亿m3，分布于全国28个省(市、区)。采空区易引发透水、坍塌、冒顶、片帮等多种形式的灾害，往往造成大量的人员伤亡和财产损失。据估计，全国地下开采矿山采空区的规模以2000～3000万m3/a的速度递增。据不完全统计，因采矿引发的塌陷面积达1150km2，发生采矿塌陷灾害的矿业城市有30多个，每年因采矿地面塌陷造成的损失在4亿元以上，采空区安全问题已经成为影响经济发展和社会和谐的重要因素。关键词：露天开采；地下采空区引言文章以某地区为例，该地区矿区经过多年的地下开采，形成了大量采空区，空区纵横交错、相互贯通，成为矿山安全生产的重大隐患。经过多年实践，在空区治理中形成了集三维扫描、充填治理、空区监测、安全预警、无人化采矿等多种安全防治措施，确保了矿山开采安全，未发生人员伤亡事故，对类似矿山具有良好的借鉴作用。 1. 矿区概况该矿区已开采30多a，特别是80—90年代后期无序开采形成了多重采空区，从1160～1460m水平均有空区分布，所谓“有矿即有空区”。这些大规模采空区群存在于当前生产的露天境界内，空区长时间受到地压、岩石风化及爆破震动的影响，原来预留的大量矿柱发生了破坏，空区面积大小、高度以及顶板稳定性均发生了改变，给矿山的开采和安全带来隐患。有资料记载的采空区面积为100多万m2，体积为1000多万m3，有记录的塌陷11次，塌陷面积约180000m2。1998—2007年，共处理空区149次，空区面积412998m2，空区体积4219059m3。随着矿山生产规模的进一步扩大，台阶下降速度加快，露天台阶下深部大量不规则、多层重叠的复杂采空区严重影响了矿山的正常生产，给矿山施工的人员和设备带来了极大的安全威胁。 2. 采空区安全影响第一，穿孔作业困难，容易造成穿孔设备卡钻或钻头掉入空区;采空区顶板岩石冒落可能引发大面积地压活动;采空区沉陷造成台阶作业人员与设备伤亡或损失。第二，由于大量复杂的地下采空区的存在，需要优先考虑空区处理，使正常的台阶铲装、穿孔、爆破等工序被打乱，台阶无法均衡推进，造成生产不协调，制约正常的采剥生产。第三，采空区部位皆为高品位富矿段，空区处理时作业缓慢，需要前期进行探测及场地推进，部分高危空区需要蚕食推进，影响整个企业供矿品位。 3. 安全技术措施 3.1顶板安全厚度确定顶板厚度对空区处理施工安全非常重要。多层重叠空区结构力学体系复杂，且外在因素(爆破震动、雨水弱化、设备动静载荷)对空区稳定性的影响增大，为此，多层重叠空区顶板最小安全厚度应在单层空区顶板最小安全厚度的基础上，增加1.5的安全系数，确保中深孔切割崩落法处理施工安全。 3.2空区探测目前，国内外对于采空区探测主要采用高密度电阻率法、地震波法、探地雷达法、三维激光法等，经过测试比对，三维激光法效果良好，能实现对空区的精确测量。空区激光扫描系统工作原理是依靠激光定位，光线从光源发射到前面的某个目标反射回来，利用高速电子电路测定其经历的时间，并以此来测定光源至目标的距离。空区激光自动扫描系统(CALS)依靠遥控装置控制探头测定数据，通过电缆等传输设备输入到控制软件中进行数据转换，生成空区三维模型。该露天矿地下转露天时对井下工程资料进行统一收集、现场实测，但是由于单位较多，地下采空区复杂，不能精确地反映地下采空区特性，而且受岩石风化及破坏作用，其形态随着时间推移有所变化，为了对采空区进行精确评价，需要准确掌握影响计划推进的台阶下采空区形态，利用常规钻机对资料显示存在空区的计划设备作业区域进行钻探复核，确定精确的三维形态及赋存状态，制定可靠的空区穿爆方案；提前利用潜孔锤反循环钻机技术对深部高危空区进行深孔复核，逐层测清空区形态及相互关系，便于综合考虑治理方案;在台阶面按照一定网度对疑似存在空区的区域进行探测，以便确定无资料的盲空区。 3.3钻孔碎石充填地表钻孔碎石充填法适用于空区相互重叠且空区之间的隔层厚度小于最小安全厚度，同时被上部空区覆盖的下层空区规模大、采高高、跨度大、体积大的多层空区的处理。钻孔碎石充填法是在空区顶板上方的地表台阶面采用 140mm潜孔钻机穿凿至空区，用 350mm 套管利用地质钻对小孔进行扩孔，然后将次品矿进行破碎，由汽车运至碎石仓，通过圆盘给料机将仓内碎石下放到皮带输送机，运至钻孔上部的下料仓，碎石通过钻孔充填空区。空区充填后，再进行台阶推进，同时采用崩落法对未充填密实的空区进行小规模爆破处理。碎石充填空区后，对空区顶板和侧帮岩体形成支撑，有效控制空区顶板和矿柱受压变形破坏，避免空区塌陷；同时碎石充填空区，虽未能完成充填密实，但能大大减少空区体积和空区顶板连续暴露面积，使其危险程度降低，能保证台阶推进时人员和设备的安全。 3.4空区监测与安全预警空区稳定性监测预警常用的监测方式包括应力监测、变形(位移)监测、光弹监测、声发射监测、微震监测和弹性波测试等。声发射技术(AE)是利用岩石破裂过程中往往伴随声波信号的特点，根据信号强度判断岩石破坏程度及破裂地点，当探明空区后，根据空区的危险程度埋设声发射监测装置，普遍适用于国内外露天和地下金属矿山，该方法简便、实用，适应性好，采用整体监控，重点关注计划作业区空区情况。微震监测是利用岩石破裂过程中由于弹性应变能的释放，采用多点监测，可对微震事件进行定位，进而确定岩石破裂部位，根据微震事件的强度，可对大规模地压活动提供预警，对于高危空区区域管控效果明显，能对微震事件全数字化数据采集、存储及处理，进行物理多参数分析，实现信息的远传输送和多用户计算机远程可视化监控与分析，减轻监测人员的工作危险性与劳动强度，已经在D区及E区

采空区塌陷治理制度和措施

采空区塌陷治理制度和措施内蒙古伊丰煤矿二零一三年一月

采空塌陷治理制度和措施根据《矿山安全法》、《煤炭法》、《煤矿安全规程》的有关规定，为了加强对地面采空塌陷区的管理，有效地防止煤矿采空塌陷区漏风和漏水，防止地面人、机、畜误入塌陷坑造成人员伤亡和各种损失，结合本矿地面采空塌陷区现状，制定本制度，要求各单位认真执行。一、职能划分地面采空区管理属安全管理范畴，是一项十分重要的工作，各级领导必须高度重视，认真管理。矿长为第一责任人，矿总工程师分管，地测科为业务管理部门。二、塌陷区范围地面塌陷区范围是指因采煤形成的采空区对应地面位置形成的塌陷坑、垮落段、下沉、裂缝等所形成的范围。三、日常管理制度和措施 1、当确定某一区域进行回采时，地测科应在井上下对照图上圈定对应地面可能出现下沉、塌陷的范围，预计塌陷的时间。预计塌陷的范围内如有农田，建筑物或其他构筑物，应提前搬迁或处理。 2、当井下开始采煤，矿总工程师应指定地测科及其他相关部门有关人员定期到可能塌陷的区域查看，并实际记录塌陷发生的时间、范围、深度及周围裂缝范围，并及时通报领导和有关部门。 3、在可能出现塌陷区域的周围、路口设置明显的警戒线和警示

牌。警示牌要写清楚“塌陷危险区，严禁进入”字样。每季度组织检查一次，凡损坏、破坏的警示牌及时更换。 4、煤矿要阻断进入塌陷区的道路，防止车辆、人员、牲畜直接进入塌陷区。并加强针对性的安全宣传和教育，增强群众的防灾意识。 5、地面出现塌陷时，煤矿要根据情况及时对塌陷坑进行必要的回填，地测科要对回填土方量进行实测，出现重复塌陷的要重复回填。 6、对地面塌陷区进行回填时，施工单位要安排专职的监护人员，防止人、机坠入塌陷区。 7、在年初开春解冻期，地测科要指定专人定期或不定期到塌陷区巡视，防止大量雪水、洪水进入塌陷区形成水害隐患。 8、经过塌陷区域的供水管路，由使用单位定期检查、维修，严防跑水。其他工业和民用废水，未经批准不得进入塌陷坑。 9、对已经出现的所有塌陷坑，认真进行一次清理，并标在井上下对照图上，注明塌陷时间、范围、深度。 10、留设的保安煤柱，一经留设，严禁开采，防止由于地面塌陷造成的损失。如有特殊情况需开采的，必须报公司总工程师审核批准后才能开采。 11、根据实际情况，制定塌陷区治理规划，协调与环卫、城建部门的关系，控制工业垃圾倾倒的数量和时间，以利于安全生产和采空区治理，严禁生活垃圾倒入塌陷坑。 12、对采动影响区建立地面沉降观察系统，定期观察地表下沉与破坏程度的动态变化，就其灾害作出预测和预报。

采空区处理方法和安全技术措施

采空区处理方法和安全技术措施一、采空区处理方法：（一）对工作面采空区顶板采用全部垮落法处理。（二）对工作面采空区进行灌浆、注氮，防止煤层自然发火。（三）对工作面采空区瓦斯进行抽放，防止高浓度瓦斯涌入工作面。二、安全技术措施：（一）防止煤层自然发火措施 11101工作面煤层有自然发火倾向，必须采取以灌浆为主，辅以注氮、喷洒阻化剂、均压通风、构筑拦浆防火墙、设置挡风帘等综合防火措施，加强防火工作，防止煤炭自燃。 1、防火方法（1）采空区：采空区防火采用黄泥灌浆为主，注氮、均压通风、进、回风隅角构筑全断面拦浆防火墙、进风隅角设全断面挡风帘为辅的综合防火技术，防止采空区煤层自然发火。（2）断层等地质构造处：断层等地质构造处的煤体破碎，丢煤较多，工作面推进速度减慢，应对破碎带及附近进行重点灌浆、注胶、注三相泡沫或树脂发泡剂,并对破碎遗煤喷洒阻化剂。（3）停采线防火：工作面停采后，对停采线煤柱及巷道煤体喷洒凝胶阻化剂，对采空区采取注黄泥浆、注胶封堵、注氮、注三相泡沫或树脂发泡剂等措施；工作面封闭后，对采空区进行一次大量注黄泥浆。 2、组织保障措施

（1）成立“防止11101采空区自然发火”领导小组。组长：黄刚副组长：王衍生张忠玉王信海成员：张俊强毕思忠赵德昌杨继和宗立军张建波王明伟苗圃万传新办公室设在公司通防部，主任由张俊强担任。职责：负责召开防采空区自然发火工作会议，负责防火日常情况的调度、数据统计和信息传递，为决策提供依据。（2）领导小组下设工作组，各工作组人员及职责 ①技术资料组组长：王信海副组长：张俊强成员：张建波吕茂云李福国职责：制定具体的防灭火方案，并随时修改救灾方案报指挥部，提交防灭火所需的物资目录，特殊情况下提出建议，聘请有关方面的专家参加技术组，确定防灭火的技术方案。随时向指挥部汇报工作的进展情况，并与指挥部及各组联络，保障防灭火技术方案及指挥部意见的传达、反馈到位。 ②现场工作组组长：王衍生成员：宗立军苗圃王明卫万传新

采空区处理方案标准范本

解决方案编号：LX-FS-A92444 采空区处理方案标准范本 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

采空区处理方案标准范本使用说明：本解决方案资料适用于日常工作环境中对未来要做的重要工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1、废旧井下巷道和采空区应设立明显禁入标志。 2、对岩层破碎、采空区较高采深不大易发生地表沉陷的区域根据监测结果由主管领导组织专家组，对空区安全论证后采取合理方案对空区处理。 3、选择专业有资质的施工队伍按设计进行处理并由专家组验收并记录存档。 4、根据采矿方法对回采矿房进行废石充填严格验收管理。 5、废旧巷道、老空区由生产技术部门定期观测

并认真填写记录存档。 6、制定空区应急预案并进行演练。请在该处输入组织/单位名称 Please Enter The Name Of Organization / Organization Here

采空区的安全防范措施

采空区上方剥离作业的安全防范措施编制单位：编制人： 2014年11月7日

规程（措施）会审意见总工：会审人员签字技术科长安全矿长安全科长机电矿长调度室主任生产矿长机电科长矿长

前言本工程灾害治理区内以传统房采工艺进行过开采，形成的老采空区面积较大。在采用露天剥离方式进行灾害治理时，应建立专门管理机构，在施工前应结合各治理区井工已有资料，探明采空区位置及相关情况，为后续采空区治理提供完备资料，并采取相关安全措施以保证治理工程的顺利进行。三星煤矿采空区灾害综合治理剥离工程，在原平安富煤矿的主井南50m，标高184.3m，有一原煤矿施工的巷道，形成2×2m深2m的塌陷坑。经与原来图纸比对，塌陷位置和标高均与原图纸不符。因当时平安富煤矿的图纸遗失，现在所见的图纸只反映一部分。所以，在今后的剥离当中，应时刻监视采空区防塌陷现象，做到有预测、有防范措施。具体措施如下：一、组织管理 1、建立相应采空区探测及管理机构，建立健全采空区探测、资料整理、治理措施和制度，充实专业人员和队伍。 2、管理机构要事先制定突发事故的抢险救援预案，并对生产作业情况进行经常性核查，发现异常及时进行处理。 3、管理机构应制定具体的老采空区生产作业规程，对具体作业人员进行培训，使作业人员对面临的现实危险有足够的认识，能够严格按作业规程进行生产，对异常情况有思想准备。 4、购置专用的空巷探测设备，如激光声纳探测仪等先进设备，以便更为准确地掌握空巷情况。二、老采空区情况探测 1、老采空区探测

老采空区的探测以物探手段为主，以钻探为辅并作为物探的验证。并以物探成果为基础进行钻探，提高准确度。 2、标志将图纸及探测成果反映的井下全部巷道及老采空区的位置、范围重新编绘在剥采工程平面图上，并进行现场测量标定，设置警示牌。 3、监测对已探明的老采空区进行进一步探测及监测，掌握老采空区内发火、积水、积气情况。（1）可采用瑞利波、瞬变电磁法、直流电法等物探手段，进一步确定老采空区积水情况。物探方法圈出的老采空积水区用钻探方法验证，进一步控制采空区形态、积水深度、估算积水量。（2）要加强老采空区瓦斯、一氧化碳及温度等参数的监测，掌握变化情况，出现异常时，及时分析气体来源，并采取措施处理。监测到局部有害气体浓度高时，要进行稀释处理。三、老采空区内积水处理安全措施在探测到老采空区赋存区域后，应进一步进行超前物探工作，采用瞬变电磁、超前直流电法、瑞利波技术或其他综合超前探测技术对老采空区的富水性进行探测。在探测与排放积水前应掌握采空区资料的可靠程度、水文地质条件、采空区分布特征、预计积水范围、积水水压、积水水量等相关信息。四、探放老采空区积水时，应注意： 1、在探放老采空区积水前，排水设备必须与设计探放水量相适应，并备有备用水泵。

晋城市煤业采空区治理方案(2)

山西晋煤集团晋圣坡底煤业有限公司主斜井井筒下部采空区治理工程施工方案施工单位：河南泰吉通工程建设有限公司编制日期: .04.09

第一章概况第一节工程概况一工程概况山西晋煤集团晋圣坡底煤业有限公司位于晋城市西北5km的坡底村。距晋煤集团约20km。行政区划隶属晋城城区西上庄乡管辖。井田距晋城市西环路约2km, 有简易公路与之相连，距太焦线晋城北站10km，距晋焦高速公路约20km，交通较为便利。根据现场调查及钻探验证以后确定，在拟建主斜井区域地下存在采空区，特别是明槽段与暗槽段相邻处30米长度范围内采空区在井筒底板以下且距离较近，该段采空区埋深于自然地表以下约25～33米，对主斜井井筒影响较大，急需进行治理。经调查，该区域曾进行过小窑开采，煤层开采及井下巷道分布情况不明。在钻探验证的基础上，我单位进行了采空区治理方案的编制。二气象及主要水系治理区为暖温带湿润大陆性季风气候，四季分明，春季干燥多风夏季炎热多雨，秋季温和凉爽，冬季寒冷少雨。井田内河流不发育，大小冲沟平时基本干枯无水，只有雨季时才有短暂洪流沿沟谷由西向东、东北，由中西部向南排出井田后，汇入

白水河及其支流，白水河向东南注入丹河，丹河一路向南在河南省与沁河汇合，向东注入黄河。三地形地貌井田地处太行山脉南段，沁水盆地的南缘，地貌上属侵蚀山地，地形起伏不大，以低山丘陵为主。区内沟谷发育，黄土大面积覆盖。最高点为矿区东南部边界，海拔+938m，最低点位于矿区北部，海拔+788m，最大相对高差150m。四施工条件 ⒈交通：拟建场地距晋城市西环路约2km,，交通便利。 ⒉通讯：项目部配备多部手机，通讯方便。 ⒊居住条件：已解决。 ⒋施工用电：已解决。 ⒌施工用水：已解决。第二节场区工程及水文地质条件一、地层井田位于沁水煤田晋城煤炭国家规划矿区东南部。井田内地层由老至新为奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二叠系下统山西组和下石盒子组广泛被第四系黄土覆盖。根据以往地质资料，对相关地层简述如下：（1）奥陶系中统峰峰组（O2f）

浅谈采空区处理方法

浅谈采空区处理方法采矿技术组杜德春摘要:我国地下开采矿山目前的实际情况是采空区灾害发生频繁，因事故死亡人数和国外同类相比相对较高，安全生产形势相当严峻，危及到人民群众的生命安全，对生态环境造成了严重破坏，给国家造成了巨大的经济损失，制约了我国矿山企业的可持续发展。当开采完成形成采空区后，在上覆压力和地下水等因素的作用下，该煤柱和开采区两侧的煤层软化，失去强度，导致上覆岩体塌陷、冒落，形成滑坡。地下采空区对采矿工程的危害是显著和累积叠加的，主要体现在二个方面：一是采空区矿柱变形、破坏、顶板大面积冒落、岩移，造成地表沉陷、开裂和塌陷，破坏地面环境和影响露天作业，更为严重的是采空区突然垮塌的高速气浪和冲击波造成的人员伤亡和设备破坏；另一方面在矿山开采过程中，采空区围岩受爆破震动影响导致岩体裂隙发育，甚至贯通地表或连通老窑积水，发生突水事故，淹没坑道和工作面，造成巨大经济损失。矿体开采后，采场的原始应力状态被破坏，从而致使应力重新分布，时常导致矿柱失稳破坏。这种矿体开采后，当矿体承受的应力超过自身强度时，发生的不连续的发散突变，即矿柱失稳破坏的现象。其灾害的主要表现形式有:片帮、冒顶、突水、地震、岩爆、冲击地压、地面塌陷、地面沉降、地裂缝以及由其导致的滑坡、泥石流、地表植被破坏等多种形式。采空区处理方法对于矿山地下开采遗留的采空区，处理方法通常有封闭、崩落、加固和充填四大类。加固法处理采空区主要在采空区土方修建公路、隧道等工程时应用较多。由于成本较高，技术难度大，所以目前在矿山的开采阶段应用较少。在具体的采空区处理过程中，由于各个矿山存在的采空区数量、其所处位置、形态特征不一样，必须针对各采空区的特点和条件，分别采取相应的处理方法。有时采用两类方法联合处理，如采用加固法与充填法联合、崩落法与充填法联合等:有时由同一类方法衍生出一系列子方法，如充填法可分:千石充填法、尾砂充填法、胶结充填法等。 1.崩落法崩落围岩处理采空区的实质:用崩落围岩充填空区或形成缓冲保护岩石垫层，以防止上部大量岩石突然崩落时，气浪冲击和机械冲击巷道、设备和人生的危害:缓和应力集中，减少岩石的支撑压力。崩落围岩又分为自然崩落和强制崩落两种。从理论上讲，任何一种岩石，当它达到极限暴露面积时，应能自然崩落·但是由于岩体并非理想弹性体，往往还未达到极限暴露面积以前，因为地质构造原因，围岩某部位就可能发生破坏，形成自然崩落.当围岩无构造破坏，整体性好，非常稳固时，需要在其中布置工程，进行强制崩落处理采空区。爆破的部位根据矿体的厚度和倾角确定。崩落岩石厚度一般以满足缓冲保护垫层的需要，达5mm以上为宜。崩落的方法一般采用深孔爆破或药室爆破(崩落露天边坡或极坚硬岩石)。在崩落围岩时，为减少冲击气浪的危害，对离地表较近的采空区或已与地表相通的相邻采空区，应提前与地表或与上述采空区崩透，形成“天窗”。强制放顶工作一般与矿柱回采同时进行，且要求矿柱超前爆破。如不进行回采矿柱，则必须崩落所有支撑矿(岩)柱，以保证强制崩落围岩的效果。 1.1 地表强制崩落法处理采空区该方法是利用采空区上方预先钻凿的中深孔或大孔，采用垂直倒漏斗爆破技术，将采空区上方中的岩石崩落，充填并消除采空区。