采煤塌陷區(qū)綜合治理與分析

考傳頌

摘 要：新集三礦為急傾斜煤層開(kāi)采礦井，由于煤層賦存的特殊性，工作面開(kāi)采后均形成與工作面走向一致的長(zhǎng)條形塌陷區(qū)。礦井開(kāi)采初期，各煤層開(kāi)采后引起的地表沉陷單一、獨(dú)立，但隨著礦井開(kāi)采深度的增加，各煤層開(kāi)采后的塌陷區(qū)范圍在走向和傾向上不斷加大。目前，塌陷區(qū)已基本連成為一個(gè)整體。

關(guān)鍵詞：急傾斜煤層；采煤塌陷區(qū)；治理與分析

1 礦井基本情況

新集三礦為急傾斜煤層礦井，位于安徽省鳳臺(tái)縣城西約4km，井田面積6.8174km2，設(shè)計(jì)年產(chǎn)60萬(wàn)噸，1994年開(kāi)工建設(shè)，1996年10月投產(chǎn)。礦井開(kāi)采上限-200m，開(kāi)采下限-800m。分三個(gè)水平和四個(gè)生產(chǎn)采區(qū)，一水平標(biāo)高-340m，已基本開(kāi)采結(jié)束；二水平標(biāo)高-550m，為現(xiàn)生產(chǎn)水平；三水平正在開(kāi)拓準(zhǔn)備；四個(gè)采區(qū)分別為西一、西四、西五和西六采區(qū)。其中，西一采布置在工廣保護(hù)煤柱和劉集鄉(xiāng)保護(hù)煤柱之間約300m范圍內(nèi)，開(kāi)采下限-470m左右，屬于局部可采采區(qū)；目前，礦井已開(kāi)采至-480標(biāo)高上下。

2 塌陷區(qū)特點(diǎn)及形成機(jī)理分析

新集三礦由于煤層賦存的特殊性，工作面開(kāi)采后均形成與工作面走向一致的長(zhǎng)條形塌陷區(qū)，呈鍋底形，兩側(cè)寬緩，中間最深。開(kāi)采初期，各煤層開(kāi)采后形成的地表沉陷積水區(qū)相互獨(dú)立，但隨著礦井開(kāi)采深度的增加，各煤層開(kāi)采后的塌陷區(qū)范圍不斷加大，且相互疊加；目前，塌陷區(qū)積水范圍已連成一片，塌陷區(qū)整體形狀呈橢圓形。實(shí)測(cè)最大沉陷深度位于13-1煤上方，最大積水深度為4.2m。礦井開(kāi)采已造成塌陷區(qū)面積7166畝，其中下沉大于1.5m的2508畝，下沉小于1.5m的4658畝。

（1）采煤塌陷區(qū)沉降觀測(cè)

投產(chǎn)初期，我礦就在地表對(duì)應(yīng)西一、西二采區(qū)13-1煤及8-1煤走向和傾向上分別布置了三條沉降觀測(cè)線，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際觀測(cè)地表沉降特征，并與設(shè)計(jì)巖移參數(shù)預(yù)計(jì)結(jié)果進(jìn)行比較，確認(rèn)礦井實(shí)際巖移資料與由合肥設(shè)計(jì)院提供的設(shè)計(jì)巖移參數(shù)預(yù)測(cè)結(jié)果基本相符。目前我礦均采用合肥設(shè)計(jì)院提供的巖移參數(shù)對(duì)開(kāi)采沉陷進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)。

（2）采煤塌陷區(qū)形成機(jī)理

由于煤層的開(kāi)采和地下水疏放，改變了原有的地應(yīng)力平衡狀態(tài)，介質(zhì)（不同巖層）的連續(xù)性及完整性受到破壞，介質(zhì)單元之間原有的聯(lián)系關(guān)系發(fā)生變化，引起了煤層及其頂、底板巖體沿著一系列原生裂隙和后期形成的連續(xù)性裂隙、非連續(xù)性裂隙發(fā)生移動(dòng)，使介質(zhì)單元互相分離并發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)后充填入采空區(qū)，從而引起地表下沉。

3 采煤塌陷區(qū)綜合治理與利用

在采煤塌陷區(qū)綜合治理過(guò)程中，淮南市政府、鳳臺(tái)縣政府分別成立了采煤沉陷區(qū)綜合治理領(lǐng)導(dǎo)小組，制定了《淮南市采煤沉陷區(qū)環(huán)境綜合治理機(jī)制》、《淮南市采煤沉陷區(qū)農(nóng)村集體土地居民補(bǔ)償搬遷安置暫行辦法》，出臺(tái)了《關(guān)于采煤塌陷區(qū)加快村莊搬遷推進(jìn)綜合治理工作的意見(jiàn)》。

依據(jù)政府部門(mén)出臺(tái)的采煤塌陷區(qū)土地綜合治理方案與各項(xiàng)規(guī)定，新集三礦進(jìn)一步確定了"以人口補(bǔ)償為原則，據(jù)實(shí)補(bǔ)償為補(bǔ)充"的補(bǔ)償方式，制定了采煤塌陷區(qū)內(nèi)村莊搬遷、綜合治理工作的總體思路，實(shí)現(xiàn)了地礦和諧發(fā)展的新局面。

（1）新集三礦塌陷區(qū)綜合治理涉及道路維修、圩堤加固、水系改造等內(nèi)容。根據(jù)地面觀測(cè)樁下沉數(shù)據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)塌陷的實(shí)際情況，組織測(cè)量、土建、預(yù)算、土地辦等部門(mén)與地方政府共同制定出需要治理項(xiàng)目的可行方案。對(duì)造價(jià)超過(guò)10萬(wàn)元的工程，邀請(qǐng)公司有關(guān)部門(mén)參與。

（2）依據(jù)水渠塌陷的程度分別采取加高、加寬和改道等措施，對(duì)受損較輕的排灌站進(jìn)行房屋加固、設(shè)備維修；對(duì)于受損嚴(yán)重的則重新建排灌站。

（3）對(duì)塌陷區(qū)的道路下沉0.4m-1m的路段，采用矸石分層筑填壓實(shí)的方法維修；對(duì)受開(kāi)采沉陷的圩堤則采用粘土回填、平整碾壓等進(jìn)行加固，并確?；靥詈蟮母?、寬等超出原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

（4）分步驟、分階段對(duì)村莊及其它建筑物進(jìn)行搬遷。截至目前，新集三礦已搬遷村莊及其它建筑物11個(gè)。

（5）針對(duì)采煤塌陷區(qū)土地破壞情況，在李咀子村、劉莊村等自然村搬遷后的舊址，進(jìn)行了采空區(qū)回填，共計(jì)復(fù)墾土地123畝。

4 未來(lái)采煤塌陷區(qū)綜合治理規(guī)劃

（1）根據(jù)《淮南新集礦區(qū)規(guī)劃環(huán)境影響報(bào)告書(shū)》，針對(duì)位于新集三礦井田范圍內(nèi)的花家湖大堤采用就近挖土充填，多層碾壓等形式對(duì)堤壩加高、加寬。估算填方量約40974m3，為遠(yuǎn)期治理工程。

（2）利用煤矸石對(duì)礦井開(kāi)采范圍的道路采取隨塌隨填的方式，進(jìn)行及時(shí)修復(fù)，修復(fù)后的道路路面寬約7m，估算填方量約7863m3。

（3）按照國(guó)土資源部、發(fā)展改革委等七部門(mén)《關(guān)于加強(qiáng)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目土地復(fù)墾管理工作的通知》（國(guó)土資發(fā)[2006]225號(hào)）要求和《土地復(fù)墾規(guī)定》第四十二條"因塌陷、占用等造成土地破壞，用地單位和個(gè)人應(yīng)按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定負(fù)責(zé)復(fù)墾"的規(guī)定，依據(jù)"誰(shuí)開(kāi)發(fā)、誰(shuí)保護(hù)、誰(shuí)破壞、誰(shuí)復(fù)墾治理"的原則，對(duì)已經(jīng)破壞的土地采用煤矸石充填、挖深墊淺等方法復(fù)墾耕地、建立漁塘、植草復(fù)綠，盡可能的恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。預(yù)計(jì)新集三礦最終塌陷面積8097.81畝，最大下沉深度5.0m以上。

（4）合理布置檢測(cè)網(wǎng)點(diǎn)，對(duì)礦山水土資源破壞、水土污染、礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)展、變化趨勢(shì)進(jìn)行長(zhǎng)期跟蹤觀測(cè)，為礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)和治理提供技術(shù)依據(jù)。

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