浅谈煤矿开采沉陷区的综合治理措施

1、浅谈煤矿开采沉陷区的综合治理措施     摘要：因为开采煤矿导致开采区沉陷的现象比较常见，同时因为煤矿开采区域大多集中于我国的粮食生产区域或者是生态环境比较脆弱的区域，开采区的沉陷会破坏粮食生产或者让原本脆弱的生态环境更加脆弱。对煤矿开采沉陷区进行综合治理，可以有效恢复该区域生态环境的动态平衡。依照煤矿开采沉陷区的实际特征，运用复垦沉陷区的方式，实施综合性的治理，以期恢复沉陷区生态环境的原始平衡。本文针对煤矿开采沉陷区的实际特点，简要分析和探讨了综合治理煤矿开采沉陷区的具体措施。 关键词：煤矿开采；沉陷区；综合治理；生态复垦 在我国，煤炭是非常重要的能源

2、，但是大量开采煤炭就不可避免地汇兑开采区域的土地造成损害，最为明显地就是导致煤炭开采区沉陷。通常而言，轻度沉陷经过简单的平覆和处理便可以是沉陷区域获得原有的农业生产力；中度沉陷影响的耕地经过复垦处理便能够获得原有的生产力；重度沉陷影响的耕地需要利用铲运机对沉陷区域进行分层剥离、分层回填处理，处理之后便可以获得生产力。 1.煤矿开采沉陷区综合治理的必要性和重要性 煤层的采出，因岩体原始力学平衡受到破坏，开采煤层上覆的岩层将产生移动与破坏、当开采面积达到一定范围后，移动与破坏将扩展到地表。煤层采出后，其上覆岩层的移动过程通常是首先从煤层的直接顶板开始，由下而上依次发生冒落、断裂、离层、裂隙、弯曲等

3、各种不同的移动与破坏形式，最后在开采煤层上方地表形成比开采范围大得多的塌陷区，称为下沉盆地。 在我国的能源结构当中，煤炭占有非常大的比重；同时，我国95%以上的煤炭均来自于地下，只有少不部分来自于露天煤矿。大量的井工开采掏空了地下，而且，井工开采通常均是利用走向长壁全部垮落法管理顶板，导致土地下沉系数很大。一般情况下，井工开采对土地的破坏能力特别大，通常来说，在整个因为煤炭开采导致的土地破坏中，因为井工开采而破坏土地占到总体的90%以上。根据相关统计显示，因为煤炭开采而导致的土体破坏总面积大约将近七十万平方米左右。我国的煤矿很多分布于东北和华北等平原地区，其中在东北地区，煤矿地区所站的土地几乎

4、全部是高产农田，在华北地区，因为采煤而导致沉陷的土地几乎均为基本农田。 人地矛盾突出是我国的重要国情之一，面对人多地少的现状，对煤矿开采沉陷区进行综合性治理，实现矿区生态环境的动态平衡具有非常重要的现实意义。但是，我国开始对煤炭采矿区进行综合治理的实践比较晚，直到今天，煤炭开采区域沉陷土地的复垦率还不到五分之一。根据相关单位的推算，我国的耕地总量中有超过40%的土地含有煤炭资源，由此看来，坚决推行对煤矿开采沉陷区的综合治理，可以有效缓解我国目前人地矛盾突出的现状，同时，由于提供了更多的土地，也可以在一定程度上保证我国的粮食安全。 2.利用“采注采”三步法方案进行综合治理 吸收条带开采和充填开采

5、岩层移动和地表沉陷控制技术的优点，充分利用覆岩结构对岩层移动的控制作用，布置条带式工作面跳跃式开采，注浆充填和加固采空区破裂岩体恢复承载能力，应用荷载置换原理，实现对上覆岩层的控制；据此提出“小条带开采注浆充填固结采空区剩余条带开采”三步法开采新方法，进行岩层移动和地表沉陷控制，以解决大面积开采地表沉陷控制和提高煤炭回采率的矛盾问题。 具体而言就是，开采区需要进行以下布置，即利用条带式的开采方法将工作面面布置为宽、窄条带相间的形状。具体要求是，窄条带的工作面应该严格控制宽度，一般情况下应该保持在上覆基岩厚度的六分之一至四分之一，同时，确保单位面积采出率应该小于35%；条带的工作面也应该严格控制

6、宽度，一般情况下应该保持在上覆基岩厚度的五分之一至三分之一。 首先，首先开采窄条带工作面。留煤柱(宽条带)控制覆岩移动，采后覆岩破坏形成自然平衡拱式平衡体系，地表沉陷与变形微乎其微。 其次，注浆充填与固结窄条带采空区垮落、断裂带破裂岩体。注浆材料可选用成本较低的粉煤灰-高水材料（水泥）或砂-高水材料（水泥）复合浆液，将采空区及其上覆破裂岩体固结为一个整体形成复合固结体，恢复其承载能力。 最后，对剩余的宽条带煤柱进行开采作业。开采款条带的时候，为了降低冒矸和注浆对煤炭质量的影响，确保固结破裂岩体支撑带的良好稳定性，为了给上、下顺槽地掘进提供便利并保证其稳定性，应该在宽条带的两侧预留一条五米宽的小

7、条形隔离煤柱。恢复了承载能力的复合固结岩体条带可以有效支撑上覆岩层，并能够转移荷载，最终形成比较完整的覆岩移动与稳定体系（体系构成主要包括小煤柱包裹的复合固结岩体条带支撑、上部完整岩层以及老顶砌体梁），在地表则能够呈现出条带状开采的大面积平缓下沉情况，进而实现减轻地表沉陷、降低地表变形的目标。 总之，综合治理煤矿开采沉陷区应该强化对排矸场上下游地下水情况进行实时监测，并增强地表变动动态的观测力度，为编制废物堆存场地地下水污染的防治方案提供有力的数据支持，为制定煤矿开采沉陷区的综合治理方案提供信息支持。另外需要注意的是，要重视整治之前对当地现实情况的调查和研究，并争取地方政府的协助或者支持，构建高效的符合生态要求的煤矿开采沉陷区综合治理方制度，认真监督土地复垦区、排矸场的综合治理情况。通过对该制度的落实，最终实现恢复该区域生态环境动态平衡的目标。 参考文献： 1吴新恒，刘春红，方军，刘立忠.五沟矿区土地复垦及生态恢复措施探讨J.矿山测量，2008，(04) 2李书银，董来启，王书宏，张玲.永城矿区陈四楼采煤塌陷区生态恢复与综合治理J.科教文汇(下旬刊)，200