张集矿区沉陷治理探讨

根据张集矿井田开采五年规划,通过对地表的移动变形预计,得出开采地面建(构)筑物的影响规律;根据矿区地表移动变形预计结果,得出地面建(构)筑物治理的基本方法。     

塌陷地带的环境治理在北洺河铁矿中的应用

根据北洺河铁矿的开采现状及其对环境的破坏,对矿区塌陷坑的现状进行了评价,指出矿山塌陷区环境治理的严重性与紧迫性,提出了环境治理中存在的主要与次要问题,并结合现有矿山环境治理规律,给出先治理再恢复最后利用相结合的长效治理方案,最终开展了塌陷区域环境治理的5年治理措施,制定可行的进度安排,对加快恢复北洺河铁矿塌陷区的生态具有重要指导意义,同时也对其他类似工程有重要的参考价值。     

张集矿动态沉陷区灌排系统恢复治理技术

为了探讨动态沉陷区灌排系统新的恢复治理模式,确保农业安全生产和实现煤矿绿色开采,根据张集矿地下开采不同阶段对地面排灌系统的影响程度,采用开采沉陷理论,系统地研究了多煤层开采条件下的动态沉陷区灌排系统破坏现状、特征和发展趋势,设计了修复加固、水渠改道、新建系统和废弃4个动态沉陷区灌排系统恢复治理方案.结果表明,动态沉陷区灌排系统恢复综合治理方案技术上可行,经济上合理.     

徐州九里矿区地表水环境状况与治理策略

徐州九里矿区地表水系受采煤塌陷的影响,原有的排灌体系受到一定程度的破坏,多数河流受到不同程度的污染。通过对水样pH值、溶解氧、COD、BOD5等11项指标进行抽检,结果表明所抽检的5个断面均未达到Ⅲ类水质标准,但pH值、砷、六价铬、石油类、硫化物指标达到了Ⅰ类水质标准,而且水草丰盛的塌陷积水区水质相对较好。分析了塌陷区地表水系和采煤塌陷积水情况,提出水系和水环境治理的综合措施,制订出"河湖相连、连网成片、灌排有序,功能完备"的生态水系规划治理初步方案。提出了水环境治理的几条措施,以改善水环境质量。     

脉内采准中深孔落矿嗣后充填法在沙坝土矿的应用

介绍了贵州开磷集团矿肥有限责任公司目前面临空场法开采资源回收率低、磷矿尾矿磷石膏堆存地表、污染环境、破坏水系、侵占农田的现状,根据沙坝土矿区开采技术条件,采用脉内采准中深孔落矿嗣后充填采矿法开采,实现了优质资源的无废害开采。     

脉内采准中深孔落矿嗣后充填法在沙坝土矿的应用

介绍了贵州开磷集团矿肥有限责任公司目前面临空场法开采资源回收率低、磷矿尾矿磷石膏堆存地表、污染环境、破坏水系、侵占农田的现状,根据沙坝土矿区开采技术条件,采用脉内采准中深孔落矿嗣后充填采矿法开采,实现了优质资源的无废害开采。     

采煤塌陷区水体淹没范围预测方法

为了准确预测开采后塌陷区水体的淹没范围,确保煤矿生产安全,用概率积分法进行地表下沉预计,综合利用AutoCAD和Surfer绘图软件实现了沉陷前后矿区地形图的变更,对地表水体水位进行分析,提出了采煤塌陷区淹没范围的预测方法。以山西某矿开采沉陷后塌陷区淹没范围的计算为例,说明了进行塌陷区地表淹没范围预测的过程,提出了相应的安全措施,为确保该矿生产安全和塌陷淹没区域治理提供了科学依据。     

赵固矿区高潜水位下开采地表水治理方案

针对赵固地区地质采矿条件,分析该地区的开采损害特点,提出2种方案积极去解决因开采沉陷引起的地表积水对矿区生态破坏以及矿井安全生产的威胁等问题,通过对赵固地区地表水综合治理方案的分析,得出巨厚松散层高潜水位平原煤矿开采沉陷区地表水的治理模式,实现煤炭的开采与灾害治理同步,避免出现破坏后难治理的情况。     

煤矿塌陷区铁路小桥涵的加固

在煤炭行业的许多矿区，随着人们对地下煤炭资源的不断开采，地面上形成了大大小小的煤矿塌陷区。塌陷区也是在对地面建筑物的不断破坏过程中形成的。轻者大量的农田地面下陷，地下水上升形成湖泊，重者地面房屋被破坏，村庄被迫搬迁。在煤炭矿区铁路专用线上的铁路小桥涵受到的破坏也是不容忽视的，每年全国各矿务局在对煤矿塌陷区铁路专用小桥涵受到破坏治理上花费了不少的人力和财力。     

采煤塌陷区景观演变特征研究

文中以地处平原地区的吕家坨矿采煤塌陷区为例,通过分析该区煤炭开采前、采煤塌陷后、塌陷治理后的景观格局,研究了煤炭开采破坏及治理引起的采煤塌陷区景观演变特征.结果表明:煤炭并工开采前,该区以耕地为主,景观优势度较高;开采沉陷导致耕地破坏,农业景观格局由单一的耕地逐渐变得复杂无序;土地复垦治理后,景观格局向复杂有序的方向发展,农业生态系统再次趋于稳定.     

综合应用VB和VBA语言的开采沉陷预计及治理系统开发

矿区沉陷预计和采空区综合治理是开采沉陷研究的重要内容。现有的开采沉陷预计软件程序功能单一,数据综合处理能力较低,为此,综合应用采用VB(Visual basic)、VBA(Visual basic for application)语言,并结合SUFER、EXCEL和CAD软件,开发了融合地表移动观测站设计、资料整理、数据提取、拟合计算、残余变形预计以及塌陷区综合治理等功能为一体的软件系统。首先通过加载VBA程序提高观测站设计的自动化程度,增加了程序的可移植性;其次调用MATLAB拟合程序实现对概率积分法预计参数的精确求取,并利用求取的概率积分法预计参数以及采矿地质资料进行开采沉陷预计;然后通过调用SUFER、CAD软件程序实现开采沉陷预计的可视化。系统理论和实例分析表明,该系统一体化的设计提高了观测数据的处理效率,有助于提高开采沉陷预计的针对性和精确性,此外,该系统特别增加了适用于条带式、充填式采煤法的矿区地表沉陷预计模块,可为"三下"采煤方案优化设计、矿区生态环境保护以及矿区土地复垦等提供科学依据,为实现绿色开采提供参考。     

超高水材料地裂缝充填治理技术

为了进行西部采煤沉陷区地表生态恢复治理,针对采动引起的地表永久性地裂缝的治理,在进行超高水材料物理力学性能测试的基础上,研制了野外超高水材料地裂缝充填工艺及充填系统,提出了“深部充填-表层覆土-植被绿化”的地裂缝治理3步法,并以神东矿区大柳塔煤矿12203~12205工作面老采空区生态治理示范基地为试验区,进行了超高水材料地裂缝治理试验,通过与常规沙土充填方法对比分析发现,该系统采用水体积为94%的超高水材料进行地裂缝深部充填后,地表下沉量大大减小,且地表保水性能大大提高,植被长势良好。     

南四湖流域引黄复垦预测分析研究

采煤造成的地表沉陷损坏大量的土地,传统沉陷复垦模式不能很好解决南四湖流域沉陷复垦问题,近年一些学者提出了引黄河泥沙复垦的新模式。引黄充填复垦需要比较准确估算地面的沉陷面积及体积,进而确定引黄复垦所需泥沙量。本文根据实测资料及概率积分法模型,提出了利用煤炭产量估算沉陷面积及体积的方法。据此计算了该区域截止2009年底已形成的存量沉陷面积及体积,以及未来每年新增的沉陷面积及体积。测算出复垦所需的泥沙量及引入水量,进而分析了复垦可行性,得到了每年可复垦的土地数量,并认为引黄复垦工程可作为一个长期工程。     

回归分析和灰色理论在地表沉降监测中的应用

本文采用了回归分析法中的曲线拟合法和GM(1,1)灰色系统模型的数值处理方法,对比了2种模型在预测工广地表沉降中的有效性和精确性,对提高信息预测的精度和准确度有着积极的意义。     

Analysis of water level and land subsidence data from thorez open-pit mine,Hungary

The most important occurrence of land subsidence in Hungary caused by underground water withdrawal can be found in the NE of Hungary, in an area of open-pit mining at the foot of the Matra mountains. This paper presents the monitoring system of the underground water withdrawal, the processing method of achieving the underground water depletion and of the land subsidence as its indirect effect, as well as conclusions which can be drawn from the analysis of the observed data. The back analysis is illustrated by examples.     

The new method of prediction on mining subsidence and deformation

A new probability function of mining overlying strata and subsidence is put forward that has a general statistical significance based on the ideal stochastic medium displacement model. It establishes a new system of prediction on horizontal mining subsidence and deformation, which gives a new method for prediction on mining subsidence and deformation.     

强富水灰岩区下矿体绿色开采理念与实践

针对吴庄铁矿井下涌水量大,地表有村庄,农田不允许塌陷,尾矿库已饱和等复杂的开采环境,提出了适合该矿的绿色开采理念及技术措施。采取“地表井下联合以帷幕注浆为主的外截内排”的防治水方案,即在地表灌溉渠浇筑、锚喷以阻断地表水体对井下的间接补给,地面帷幕注浆封堵富水断层,阻断水源通道,以及井下浇筑堵水墙防止注浆液从突水点涌出、流失的地面井下联合防治水措施。选用分段空场采矿嗣后充填法,利用尾砂胶结料及时对空区进行充填,为空区顶板和注浆帷幕的稳定性提供了保障,避免了地表塌陷。 研制了一种适合2种进料方式的地表充填站,取自尾矿库的干料采用自卸汽车运输至充填站,由大倾角皮带机输送至砂仓,而选厂排放的尾砂,直接经管道泵送。项目实施后,井下正常涌水量由原来的1 260 m3/h减少到300 m3/h,降低了76%,节省了排水费用,并且保护了地下水资源;采用的充填采矿法避免了地表塌陷,减少了征地及迁村的费用,同时将回采率由原来的67%提高到89%;而选用尾砂作为充填料,又有效解决了尾砂堆放的问题。     

徐楼铁矿地面沉降成因及预测

为深入分析徐楼铁矿地表沉降成因,预测矿区地面沉降规律,首先分析了该矿一期采矿工程地面沉降的发育现状,然后从围岩应力场、矿体赋存条件、矿区地下水疏排、区域地质构造、采空区充填等方面对矿区地面沉降成因进行了讨论,最后基于矿区现有的工程地质资料及地面沉降监测资料,采用概率积分法和曲线拟合法预测了矿区地面沉降范围及沉降量,并对预测结果进行了分析。结果表明：①该矿区地面沉降是围岩应力场、矿体赋存条件、矿区地下水疏排、区域地质构造、采空区充填等因素共同作用的结果;②概率积分法预测的采空沉陷区面积约0.22 km2,矿区主井、副井、风井及采矿工业场地大部分位于预测采空塌陷区内,可能引发的采空区塌陷灾害危险性较大;③曲线拟合结果与实测数据较吻合,可较好地反映矿区沉降的实际情况,精度较高。上述结果进一步表明：近年来,矿区地面沉降量和沉降范围呈剧烈加速的趋势,实测沉降影响范围及沉降量远小于预测结果,可见地表仍有一部分建（构）筑物及设施位于预测沉降范围内,此外,随着二期采矿工程的全面展开,矿区地面沉降量及沉降范围在短期内仍会继续增大。     

河流下伏采空区地表沉降规律及处治技术研究

以西石门铁矿为工程背景,采用物探、监测、数值计算等方法,开展河流下伏采空区地表沉降规律研究,提出采用“补偿法”的技术措施治理河床不均匀沉降。主要研究结论如下：采用可控源音频大地电磁法可将研究区域划分为沉陷区、危险区和低电阻异常区,其中,低电阻异常区为采空区或矿体的表现;水平挤压构造应力致使地表形成椭圆形沉陷盆地,其存在增加了地表移动盆地的范围;水平挤压构造应力降低了开采最大沉降量,但使累计沉降量呈现出“突发式”增长模式;“补偿法”永久治理措施中,防渗加固主体结构包括刚性防水层、柔性防水层及抗冲刷层,可随河床沉陷而下沉,最终填平矿体开采造成的地表不均匀沉陷。     

近郊采煤沉陷积水区人工湿地构建技术——以唐山南湖湿地建设为例

为了近郊采煤沉陷积水区生态治理问题,在综合分析近郊采煤沉陷破坏特点和城市发展需求的基础上,以唐山南湖人工湿地建设为例,对近郊采煤沉陷积水区人工湿地构建过程中的水域不稳定、水源不足、水体污染等问题进行了研究,通过扩湖形成了稳定水域面积;通过水平衡分析为人工湿地建设提供了可靠的水源保障;通过采取排污口封堵、固废造景绿化和湿地内部水循环模式建立等技术措施提高了湿地水维系能力,使唐山市南部采煤沉陷区生态环境得到了根本改善。研究成果为类似近郊采煤沉陷区的生态治理提供了借鉴。