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地下采矿引发地面塌陷范围预测研究--第1页
地下采矿引发地面塌陷范围预测研究
摘要：地下采矿形成采空区，部分采空区未造成地表变形，对环境影响小，
部分采空区则形成面塌陷灾害，造成恶劣后果，所以如何准确预测地表移动盆地
范围，对周边地质环境、建筑及人员的安全有着十分重要的意义，本文根据新疆
某煤矿做为实例，对采空区引发地面塌陷预测范围进行研究。
关键词：地质灾害地面塌陷计算模型预测分析
一、前言
地下矿层开采后，其上部岩层失去支撑，造成地面塌陷，形成凹地，随着采
空区不断扩大，凹地不断发展形成凹陷盆地，即地表移动盆地，移动盆地范围要
比采空区面积大得多，其位置形状与矿层倾角大小、地层岩性、采空位置有关，
本文根据新疆某煤矿做为实例，对采空区引发地面塌陷预测范围进行研究。
二、矿山概况
该煤矿主采大槽煤与正槽煤两层煤，煤层平
均厚度分别为10.12m、2.64m。受倒转向斜构造影
响，向倾两侧煤层倾角有较大变化（见图1），原
煤矿主要对向斜两翼的大槽煤及正槽煤进行开采，
南翼开采深度100m-150m；向斜北翼开采深度为60-100m。开采水平的标高为
+1020m、+1070m、+1120m，回风水平标高为+1070m，垂高为50m。矿山勘查阶段
在充分收集矿山相关资料基础上，采取瞬变电磁及高密度电法等物探手段，查明
了矿区采空区三维空间分布情况。
三、导水裂隙带计算图11-1勘探线地质剖面图
本次采空区对地面变形的影响预测分析的理论基础为《矿区水文地质工程地
质勘探规范》及《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》
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地下采矿引发地面塌陷范围预测研究--第2页
等关于地表移动盆地理论。由于该煤矿的向斜两翼倾角不同，所以选计算公式时
需根据实际情况有所区别:
勘查区内的1－1’剖面南侧导水裂隙带的计算公式采用：
式中：Hf—导水裂隙带最大高度（m）
M—煤层厚度
n—煤分层层数
导水裂隙带计算结果
累计采厚开采分层数导水裂隙带
煤层编号
（M），n高度（m）
大槽煤13.751198.76
正槽煤3.54154.96
导水裂隙带的计算公式采用：
勘查区内的1－1’剖面北侧及2－2’、3－3’剖面
式中：Hf—导水裂隙带最大高度（m）
M—累计采厚；
h—采煤工作面小阶段垂高；
导水裂隙带计算结果
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地下采矿引发地面塌陷范围预测研究--第3页
累计采厚导水裂隙带
煤层编号h（
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