煤矿采空区勘察的和治理技术.ppt

中阂死天苓 CHINA UNIERSITY OF MINING AND TECHNOLO 煤矿采空区勘察与治理技术 以公路过采空区为例 报告人:岳建华 2016年3月2日  中阎大警 IW ChN ERSITY OF VIMNG AND 1煤炭开采与沉陷◆ 2采空区勘察技术 3工程与环境物探 4勘察及治理实例  1煤炭开采与沉陷 采空区定义 地下固体矿产开采后的空间及其围岩失稳而产生 位移、开裂、破碎垮落,直到上覆岩层整体下沉、弯 曲所引起的地表变形和破坏的地区或范围。 复杂性、隐蔽性和不规则性是采空区勘察与治理的难点  1煤炭开采与沉陷 长壁工作面煤层采出采用全部垮落法处理采 空区,从煤层直接顶板开始,由下向上依次垮落 开裂、离层、弯曲,经过一定时间终止移动。 移动期间和移动稳定后的上覆岩层,按其破 坏程度的不同,大致可分为: 垮落带、裂隙带、弯曲带。  1煤炭开采与沉陷 覆岩采动破坏的垂直分带 弯曲带 裂隙带 跨落带 不则堵带:2规则始带;子严重断裂:4-一开飘;5儇小开:6-堵落带; 7断裂幣:3弯曲带:9破坏性采动彩响区:10非破坏性采动彩响区  1煤炭开采与沉陷 垮落带破坏特征 1)不规则性 垮落带内岩块不能传递水平力,呈不规则状。 2)膨胀性 岩石碎胀性使垮落带岩石的体积增大,使垮落 带与未垮落顶板岩层下方的自由空间逐渐变小。  1煤炭开采与沉陷 裂隙带破坏特征 1)岩层破坏有规则: 无论是垂直岩层面或平行岩层面的裂缝均使岩层 保持原有的层状; 2)破坏程度分带明显: 裂隙带在垂直剖面上分为:严重断裂、一般开裂 和微小开裂。  1煤炭开采与沉陷 弯曲带破坏特征 1)垂直弯曲、水平受压、隔水性增强 岩层在自上而下沿层面法向弯曲,在水平处于双 向受压,当岩性较软时,隔水性能增强。 2)岩层比较完整 岩层移动连续有规律,保持整体性和层状结构, 不存在或极少存在离层裂隙。  1煤炭开采与沉陷 地表形成下沉盆地 盆地边缘出现长裂隙,深度3-5m,一般小于10m。裂 隙宽度向下变窄,至一定深度后闭合消失。 水平煤层采空区地表移动盆地形态曲线 急倾斜煤层采空区地表移动盆地形态曲线 倾斜煤层采空区地表移动盆地形态曲线  1煤炭开采与沉陷 影响地表变形的主要因素 影响煤矿采空区地表变形的主要因素 主要E素 分茭获持征 松歆层厍度 地后构造 大大大 岩理性质岩性、硬岩及组合硬、中-、-、+|-、一 因[岩力学性反嗤及水先性大、小一 水文变化 贵水文地质2求解软化 多, 采宁区几何条件|2开来厚 空区及辔道尺寸大 技水|2顶板管理方法 叶间因素长、复 主:+地表变形幅度和花围增大,一地表变形帽度和范围减少