地面塌陷稳定性评价要点解析.ppt

采空区地面塌陷稳定性评价 二OO九年十二月 前言 地面塌陷成因类型 稳定性评价的基础 采空区地面塌陷稳定性评价 参考文献及相关规范 主要内容 二、地面塌陷成因类型 岩溶型塌陷、土洞型塌陷、冒顶型塌陷 本次针对煤矿采空区地面塌陷稳定性评价方法进行讨论 三、稳定性评价的基础 1、矿层（煤层）特征 包括层数、每层厚度、间距、产状、顶底板单轴饱和抗压强度。要有勘探剖面图（要求能控制评价区）。 2、开采情况 开采历史、现状和将来 包括：建井时间、闭矿时间、主井深度（开采水平）、倾向宽度、走向长度、采矿方式、顶板管理方式、开采煤层、 3、采空区的分布特征 复杂的采区可以分片进行统计，包括：沿走向长度、倾向宽度、开采深度（最大、最小）。 要有与勘探剖面图一致作采空区剖面图，要求能控制采区。 4、地面塌陷发育特征 包括：变形特征和趋势（伴生裂缝情况、充水情况、植被发育情况、坑坡崩塌滑坡情况、回填情况）、塌陷坑的形态、排列方式、分布与采空区的对应关系、发生时间等 四、稳定性评价 包括： 塌陷体稳定性评价 采空区稳定性评价 评价方法： 定性评价方法 定性、半定量评价方法 1、塌陷体稳定性评价 地面塌陷体的稳定性评价以定性的方法评价，参照中国地质环境监测院《县（市）地质灾害调查与区划基本要求实施细则》中关于塌陷体稳定性定性评价标准进行评价。 地面塌陷体稳定性评价为单体评价。 塌陷体稳定性定性评价标准 2、采空区稳定评价 （1）评价方法 对采空区稳定性评价以定性评价为主，定量评价为辅的方法。 定性评价根据采空区顶部覆岩稳定平衡状态、地面塌陷活动状况及塌陷趋势等进行评价； 定量评价是通过计算采空区最大冒落带高度和最大导水裂隙带高度，以最大导水裂隙带高度作为评价采空区是否形成地面塌陷、地表发生裂隙变形的判定指标。 当采空区顶板埋深(H)小于最大导水裂隙带高度(Hli)时，对应的采空区地表水平投影范围属破坏性影响区，为不稳定的采空区范围。反之，当采空区顶板埋深(H)大于最大导水裂隙带高度(Hli)时，对应的采空区地表水平投影范围为基本稳定的采空区范围。 同时结合地表移动盆地理论，以采空区顶板埋深(H)等于最大导水裂隙带高度(Hli)时对应的顶板埋深点（或线）为起算点，根据采空区覆岩岩性组合特征，选择移动角和边界角参数经验值，计算地表移动范围，其中采用移动角计算所得范围列入不稳定区段，采用边界角计算所得范围列入基本稳定区段。 采空区地面塌陷稳定性评价 (2)采空区覆岩破坏高度的计算方法 本次选用国家煤炭工业局煤行管字[2000]第81号文关于颁发《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中的经验公式进行计算。或者使用《矿区水文地质勘探规范》中的经验公式 缓、中倾斜煤层最大导水裂隙带高度计算（倾角为0～54°）： 采空区地面塌陷稳定性评价 覆岩岩性 （单向抗压强度MPa） 最大导水裂隙带高度（m） 最大冒落带高度计算（m） 坚硬（40～80） 中硬（20～40） 软弱（10～20） 极软弱（＜10） 急倾斜煤层最大导水裂隙带高度计算（倾角55～90°） 岩性 最大导水裂隙带高度（m） 最大冒落带高度（m） 备注 坚硬 Hm＝0.4～0.5Hli h：为回采阶段垂高 M：为煤层的法线厚度 中硬、软弱 Hm＝0.4～0.5Hli (3)地表移动计算（角量参数法） 评价引用地表移动盆地理论，在采空区地面塌陷变形影响范围内，从中心向边缘一般依次可划分出冒落塌陷带、移动裂隙发育带和轻微变形带三个带。冒落塌陷带、移动裂隙发育带较难划分，并且从稳定性的角度考虑，均划为不稳定区段，轻微变形带划为基本稳定区段。 计算中的移动角和边界角经验值：取自《开采规程》中与调查区的采空区覆岩条件基本相近的经验值。其中当α＜50°时按照附表5－3（按覆岩性质区分的地表移动一般参数综合表）中，根据覆岩类型（单轴抗压强度）对应的移动角和边界角经验值取值；当α＞50°时，顶底板的移动角和边界角参照附表5－1（典型工作面观测站地表移动实测参数表）及附表5－2（部分矿区地表移动实测参数表）结合调查区实际情况取值。 1、底板移动角、边界角大于煤层倾角时平面及倾向剖面示意图 采空区地面塌陷稳定性评价 2、底板移动角大于煤层倾角、边界角小于