亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        青海省大通煤礦地面塌陷現(xiàn)狀及防治對策

        2013-03-01 09:12:36馬小強朱慧儉孫瑩
        關(guān)鍵詞:煤礦變形

        馬小強,朱慧儉,孫瑩

        (1.青海省環(huán)境地質(zhì)勘查局,西寧 810007;2.青海省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站,西寧 810001)

        1 概況

        大通煤礦區(qū)位于青海省西寧市以北大通縣橋頭鎮(zhèn)、良教鄉(xiāng),距省會西寧市35 k m。大通煤礦開采始于600年前的明朝初期,一度成為青海東部地區(qū)重要的能源基地,礦區(qū)現(xiàn)有大通礦務(wù)局兩個井田(小煤洞、元樹爾),年開采量150×104t,采掘深度780~790 m,采用井巷開采。礦區(qū)內(nèi)有地方及鄉(xiāng)鎮(zhèn)小窯,主要分布在煤洞溝及小煤洞溝兩側(cè),以復(fù)采礦務(wù)局殘余煤帶為主,井深一般100~200 m,開采規(guī)模較小。由于長期采挖,地下出現(xiàn)大面積采空區(qū),引發(fā)地面塌陷,致使原有地形地貌破壞,地面塌陷嚴重,造成房屋、耕地及水利設(shè)施不同程度的毀壞,直接經(jīng)濟損失達1 200余萬元,目前尚有4 773戶、21 322人處于采空塌陷危險區(qū)內(nèi),需異地安置。

        2 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件

        大通煤礦區(qū)地處西寧-大通中新生代盆地的南緣,該盆地是在早古生代祁連裂谷系基礎(chǔ)上,經(jīng)過印支、燕山、喜山褶皺幕,進一步擠壓、扭裂而成的一個近似平行四邊形凹地,盆地整個呈向斜構(gòu)造,在該構(gòu)造南緣又形成次一級近東西向延展的簡單褶曲形態(tài),并有兩處逆斷層通過。盆地基底由元古界、下古生界變質(zhì)巖及中酸性侵入巖組成,蓋層由二疊-侏羅系陸相建造及第三系紅色建造組成。礦區(qū)含煤地層主要為侏羅系下統(tǒng)窯街組,礦區(qū)范圍內(nèi)共有5個煤層,其中可采煤層2個,平均厚度分別為3.55 m和6.16 m。煤質(zhì)標號為不粘煤和長焰煤,煤層賦存條件較為復(fù)雜,煤層傾角一般14°~70°,賦存形式以傾角和大傾角為主。煤層頂?shù)装鍘r性以第三系泥巖、泥質(zhì)礫巖為主,該巖層極具吸水性,并遇水膨脹,屬典型的軟巖礦區(qū)。煤層頂板地層上覆有第四系洪積、沖積砂礫石層及風(fēng)成黃土。

        3 礦區(qū)地面塌陷現(xiàn)狀

        3.1 地面塌陷分布范圍

        大通煤礦地面塌陷是因人為采煤改變煤層上覆層的穩(wěn)定平衡狀態(tài)而引發(fā)的采空塌陷[1],地表塌陷區(qū)大致呈北西-南東方向展布,平面形態(tài)為不規(guī)則狀,長軸長約3.25 k m,短軸寬約3.1 k m,面積9.87 k m2,主要分布在良教鄉(xiāng)煤洞溝村、白崖村及橋頭鎮(zhèn)元樹爾、大煤洞、小煤洞5個行政村。在塌陷區(qū)內(nèi)存在3處急劇沉陷中心(圖1):

        (1)煤洞溝村沉陷中心,長軸約745 m,短軸約610 m,面積0.37 k m2。

        (2)小煤洞村沉陷中心,長軸520 m,短軸490 m,面積0.21 k m2。

        (3)元樹爾沉陷中心,長軸約750 m,短軸約530 m,面積0.3 k m2。

        圖1 大通煤礦塌陷區(qū)平面圖Fig.1 Subsidence area in Datong Coal Mine

        受地下煤層延展方向,以及人工開采深度、支護條件、采空面移動、采空區(qū)范圍等因素的影響,造成塌陷盆地地表各部位的變形和地面下沉值大小不同,塌陷區(qū)中心地表下陷值最大達8 m(小煤洞,原大通礦務(wù)局采區(qū)),而在塌陷區(qū)邊緣地表下沉約0.2 m,其他地段一般下沉1~3 m。

        3.2 地面塌陷特征

        大通煤礦采空區(qū)引發(fā)嚴重地面變形,其主要特征表現(xiàn)為塌陷坑及地裂縫[2],見圖2、圖3。

        3.2.1 塌陷坑

        塌陷坑在塌陷區(qū)內(nèi)廣泛分布,呈點、線、面狀特征。

        點狀塌陷坑:平面形態(tài)多呈圓形或橢圓形,剖面形態(tài)為漏斗狀或葫蘆狀,其中漏斗狀塌陷坑其形狀自坑口向下收縮,一般開口直徑達20 m,最大深15 m;葫蘆狀塌陷坑其形狀口小、肚子大,一般開口直徑2 m,下部直徑4~6 m,最大深10 m。

        圖2 塌陷洼地Fig.2 Collapsed depression

        圖3 地裂縫Fig.3 Ground fissure

        線狀塌陷坑:規(guī)模大的有兩處,分布于塌陷區(qū)西部,長度分別達到970 m、760 m,兩者寬15~40 m。線狀坑一般由點狀塌陷坑連接而成,如橫跨白崖村及煤洞溝村的線狀塌陷坑中最大一處點狀坑面積3 000 m2,最大深度13.5 m,該塌陷坑形成于1970年,后逐年擴展,并與其他坑體相連。

        面狀塌陷坑:多由密集的點狀坑連片而成,規(guī)模較大的有兩處,一處分布于大煤洞村西側(cè),形成橢圓形塌陷洼地,長軸164 m、短軸85 m、深4 m;另一處分布于小煤洞村東南側(cè),形成3個似橢圓狀塌陷洼地,一般洼地長130~160 m,寬30~70 m,下陷深度1~3 m。

        3.2.2 地裂縫

        地裂縫主要為表層巖層下沉位移在地表形成的拉張裂縫,分布多與開采作業(yè)面的前進方向平行,呈成組或單獨出現(xiàn),在3個沉降中心分布較密集。在煤洞溝村沉降中心白崖村地裂縫成群出現(xiàn),展布方向120°,延伸長300~400 m,寬0.2~0.4 m,裂縫所經(jīng)過之處房屋普遍開裂,甚至倒塌。在小煤洞沉陷中心及周邊數(shù)條地裂縫成組出現(xiàn),長200 m以上,延伸方向85°~110°,兩條主干裂縫間距50 m,寬0.55~0.9 m,可見深度0.75~1.2 m,延伸長約300 m。元樹爾沉降中心發(fā)育的地裂縫長220 m,寬0.2~0.4 m,可見深度1.0~1.3 m。

        3.3 地面塌陷危害

        礦區(qū)地面塌陷自20世紀70年代末期初顯,90年代進入高峰期,塌陷范圍從采空區(qū)地表發(fā)展到非采空區(qū)地表,塌陷影響范圍達9.87 k m2。破壞方式主要表現(xiàn)為村民房屋及圍墻普遍開裂、變形,甚至倒塌(圖4、圖5);土地資源遭受破壞,地表坑洼不平;地下水被疏干,泉水干涸;供水設(shè)施被破壞,輸電高壓線路被拉斷等,直接經(jīng)濟損失達上千萬元。自2000年以來,塌陷區(qū)中的小煤洞村、大煤洞村、白崖村已整體搬遷,目前仍威脅元樹爾村、煤洞溝村村民及礦山企業(yè)職工的安全,嚴重制約著當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。

        圖4 礦區(qū)廢棄的房屋Fig.4 Abandoned buildings in the mining area

        圖5 礦區(qū)開裂的房屋Fig.5 Cracked buildings in the mining area

        4 地面塌陷發(fā)展趨勢

        4.1 采空區(qū)頂板力學(xué)特性

        礦區(qū)頂板巖性以第三系紅色泥巖、泥質(zhì)礫巖為主,其上覆第四系洪積、沖積砂礫石層及風(fēng)成黃土。其中第三系紅層巖質(zhì)較軟,遇水易軟化,強度低,巖石單軸飽和抗壓強度平均值2.22~5.98 MPa。洪積、沖積層以砂礫石為主,顆粒級別差異大,透水性較好,為低壓縮土類巖組,承載力特征值fak=350 k Pa。風(fēng)積黃土凝聚力為26.6~45.1 k Pa,內(nèi)摩擦角為18.7°,承載力特征值fak=170 k Pa,該土體具濕陷性,濕陷等級為Ⅱ-Ⅳ級自重濕陷。從上述巖土體力學(xué)特征可以看出,礦區(qū)頂板巖層為軟巖、土體,工程地質(zhì)條件總體上為較差-不良。

        4.2 采空區(qū)頂板破壞機制

        據(jù)物探資料,采空區(qū)頂板厚度不均勻,最小厚度僅20 m,分析采空區(qū)頂板破壞機制,可加深對礦區(qū)塌陷形成及發(fā)展的認識。頂板分析依據(jù)國家煤炭工業(yè)局《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》,煤層開采后,頂板最大移動、變形和傾斜值如下:

        最大下沉值:Wmax=m·η·cosα

        最大曲率值:Kmax=±1.52 Wmax/r2

        最大傾斜值:Imax=Wmax/r

        最大水平移動值:Umax=b·Wmax

        最大水平變形值:εmax=±1.52b·Wmax/r

        式中:η為下沉系數(shù),取0.8;m為采空區(qū)高度(m),2個可采煤層分別取平均值3.55 m、6.16 m;b為水平移動系數(shù),取0.25;α為煤層傾角,取33°;r為主要影響半徑(m),可按下式計算:r=H/tanβ;H 為開采深度(m),2個可采煤層取平均開采深度780 m、790 m;β為影響角,取52°。

        計算結(jié)果見表1。

        表1 煤層采空后頂板最大變形值表Table 1 Maximum values of roof deformation after depletion

        4.3 地面塌陷發(fā)展趨勢

        伴隨采掘工作面的推移及加深,采空區(qū)上覆巖層內(nèi)部原始應(yīng)力平衡狀態(tài)受到破壞,在巖層內(nèi)部應(yīng)力需重新分布后以達到新的平衡,當?shù)叵虏煽諈^(qū)達到一定規(guī)模后,上覆巖層受重力作用開始剪切破裂,并向下沉移,同時地表開始出現(xiàn)裂縫,隨著裂縫進一步加劇,逐步形成地面塌陷。自1990年后大通煤礦地面塌陷進入高峰期,塌陷區(qū)范圍從采空區(qū)地表發(fā)展到非采空區(qū)地表,從地勢較低的田園擴展到地勢較高的山地,目前礦區(qū)地裂縫仍很發(fā)育,地面塌陷有進一步擴大的趨勢。今后,隨著煤層采空區(qū)的擴大,地面塌陷將進一步擴大,平均沉降值2.4~4.1 m。

        5 地面塌陷防治對策

        5.1 地面塌陷防治思路

        大通煤礦地面塌陷具有影響范圍大、生態(tài)環(huán)境破壞嚴重、對人居工程危害性大的特點,其治理難度大,雖然當?shù)卣懊旱V企業(yè)對局部嚴重塌陷區(qū)進行過小規(guī)模土地復(fù)墾及居民搬遷,但成效甚微。鑒于當前國家逐步加大對礦山地質(zhì)環(huán)境治理的資金投入,并重視地質(zhì)災(zāi)害的防治,確定礦山治理總體思路:充分利用現(xiàn)行國家政策,把礦區(qū)地面塌陷治理與當?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)整體發(fā)展相結(jié)合,并進行長期規(guī)劃,分期實施,以達到改善礦區(qū)環(huán)境,減輕對人民生命財產(chǎn)危害的目的。

        5.2 地面塌陷預(yù)防對策及防治建議

        5.2.1 預(yù)防對策

        (1)近期預(yù)防對策

        堅持“以人為本”的方針,對仍在進行地下煤炭開采,地面塌陷危害程度大,且仍在發(fā)展的地段,其上居民應(yīng)首先進行搬遷、避讓,由當?shù)卣M行妥善安置;對基本穩(wěn)定的小規(guī)模塌陷區(qū),可由當?shù)剜l(xiāng)村政府先行治理,并進行土地覆耕,適當改善當?shù)鼐用竦纳姝h(huán)境;對因塌陷受損的主干交通、水網(wǎng)及電網(wǎng)實施維護;對受影響的電訊設(shè)施采取防護,保證交通、供電、供水、通訊的安全及正常運行。

        (2)中期預(yù)防對策

        利用國家改善人民居住條件,加大廉租房建設(shè)及礦山棚戶區(qū)改造的有利時機,積極爭取資金,進一步成規(guī)模的遷移塌陷區(qū)內(nèi)的村莊及企業(yè)居民,爭取將采空塌陷危險區(qū)內(nèi)居民異地安置,為規(guī)?;牡V區(qū)區(qū)段環(huán)境治理騰出空間。同時整合礦業(yè)生產(chǎn)秩序,關(guān)停小礦井,避免采空區(qū)無序擴大。對仍在發(fā)展的塌陷區(qū)設(shè)置專業(yè)監(jiān)測站(點),增設(shè)專職監(jiān)測、巡防人員,及時、準確發(fā)現(xiàn)地面塌陷災(zāi)害隱情,做好防治措施。

        (3)遠期預(yù)防對策

        根據(jù)中華人民共和國財政部、國土資源部《關(guān)于組織2012年礦山地質(zhì)環(huán)境治理示范工程有關(guān)事項的通知》(財建辦[2011]168號)文件精神,從2012年起,中央財政將進一步突出重點,集中投入,著力啟動實施礦山地質(zhì)環(huán)境治理示范工程。鑒于大通煤礦可采煤炭資源已近枯竭,礦山環(huán)境破壞嚴重,符合國家加快解決歷史遺留的礦山地質(zhì)環(huán)境問題的文件精神,故在大通煤礦地面塌陷治理上可加快申請國家資金,進行整體規(guī)劃與綜合治理,積極穩(wěn)妥、長期有效的實施,爭取恢復(fù)地貌景觀、擴大耕地、重建植被及建成綠色生態(tài)礦山地質(zhì)公園。

        5.2.2 防治建議

        (1)加強地裂縫變形監(jiān)測

        運用裂縫報警器裝置對塌陷區(qū)周邊地面和建筑物裂縫進行動態(tài)監(jiān)測,該技術(shù)可安裝于裂縫帶上,平時對裂縫的漸變進行觀測,當裂縫發(fā)生突變時,可自動報警,避免地面塌陷的擴大而造成危害。該技術(shù)成本低,精度高,可在較大范圍內(nèi)布控。

        (2)地面變形區(qū)監(jiān)測

        選擇有異常變化現(xiàn)象的部位(點)如主要變形區(qū)、井、泉水位等進行監(jiān)測,在變形的不同部位布點,形成監(jiān)測點網(wǎng),以全面掌握地面塌陷變形發(fā)展情況,當變形加劇時及時發(fā)出預(yù)警信息。

        (3)塌陷區(qū)回填、恢復(fù)

        利用無害化處理后的煤矸石回填廢棄礦井及穩(wěn)定后的塌陷區(qū),填充煤矸石下墊2 m厚的黃土,上覆黃土并進行植被恢復(fù)。經(jīng)計算,可利用煤矸石總量的25%,不但減輕礦區(qū)煤矸石對環(huán)境的破壞壓力,對大面積塌陷片區(qū)治理成效明顯。該方法簡單,科學(xué)實用,經(jīng)濟成本低,可操作性強。

        6 結(jié)論

        大通煤礦屬煤炭資源高度危機礦區(qū),煤炭資源瀕臨枯竭,地面塌陷突出,礦山地質(zhì)環(huán)境破壞嚴重,且危害性極大,治理難度大,所需資金巨大。本文通過礦區(qū)地面塌陷現(xiàn)狀和危害特征的分析,提出治理總體思路及近期、中期、遠期預(yù)防對策,突出“以人為本”的精神,首先解決塌陷區(qū)危及人民生命財產(chǎn)安全,進而從地方及國家政策層面提出了解決資金來源的問題,從而保證治理的有效進行。通過治理后可恢復(fù)礦山及周邊環(huán)境,改善當?shù)厝嗣裆钌a(chǎn)條件,對礦區(qū)資源枯竭后的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型具有深遠意義。

        [1]常士驃.工程地質(zhì)手冊(第四版)[M].中國建筑工業(yè)出版社,2007:558-567.

        [2]楊孟達,劉新華,王瑛,等.煤礦地質(zhì)學(xué)[M].北京:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1989.

        猜你喜歡
        煤礦變形
        談詩的變形
        中華詩詞(2020年1期)2020-09-21 09:24:52
        “我”的變形計
        變形巧算
        例談拼圖與整式變形
        會變形的餅
        大型煤礦自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用
        上半年確定關(guān)閉煤礦名單513處
        去年95.6%煤礦實現(xiàn)“零死亡”
        煤礦區(qū)環(huán)境污染及治理
        河南科技(2014年8期)2014-02-27 14:08:07
        煤礦開采工藝的探討
        河南科技(2014年8期)2014-02-27 14:07:44
        精品五月天| 午夜三级a三级三点在线观看| 亚洲av综合a色av中文| 免费无码肉片在线观看| 国产三级视频在线观看视主播| 久久精品人妻中文av| 日本污ww视频网站| 1000部夫妻午夜免费| 神马不卡一区二区三级| 亚洲人妻御姐中文字幕| 国产乡下妇女做爰| 亚洲学生妹高清av| 欧美激情国产亚州一区二区| 国产精品久久av高潮呻吟| 无码专区亚洲综合另类| 国产乱子伦视频大全| 中文字幕有码在线视频| 亚洲丰满熟女乱一区二区三区 | 99re8这里有精品热视频免费| 国模精品二区| av免费在线观看网站大全| 无码人妻久久久一区二区三区| 国产丝袜视频一区二区三区| 精品无吗国产一区二区三区av | 午夜国产一区二区三区精品不卡| 91麻豆精品久久久影院| 老妇高潮潮喷到猛进猛出| 日韩电影一区二区三区| 亚欧同人精品天堂| 日韩精品一区二区免费 | 亚洲最好看的中文字幕| 人妻精品动漫h无码网站| 91精品久久久久含羞草| 日本免费播放一区二区| 肉色欧美久久久久久久免费看| 1000部拍拍拍18勿入免费视频下载 | 欧美人与动人物姣配xxxx| 国产精品久久久久久久y| 国产丝袜美腿在线播放| 国产精品自拍视频免费看| 大尺度无遮挡激烈床震网站 |