《采空区的勘察设计与治理技术》规范.pptx

采空区的勘察设计与治理技术;目录;一、总论;概念;　煤层采空区塌陷垂直“三带”示意;采空区采空程度分类及其特征;小型采空分类表;小型采空的地表变形类型及特征;大型采空变形和特征;根据地表变形值的大小和变形特征，自移动盆地中心向边缘在水平上可分为三个区： 均匀下沉区：（中间区）即移动盆地的中心平底部分。 移动区：又称内边缘区或危险变形区，区内变形不均匀，对建筑物破坏作用较大。 轻微变形区：外边缘区，地表变形值较小，一般对建筑物不起损坏作用，以地表下沉值10mm 为标准，来划分其外围边界。;从垂直方向上讲，地下矿层大面积采空后，矿层上部失去支撑，平衡条件被破坏，采空区上方岩体随之变形。采空区上方岩体的变形，总的过程是 自下而上逐渐发展的漏斗状沉落，其变形情况可分为三个带： ①冒落带（崩落带），采空区顶板破碎坍落形成，其厚度一般为采矿厚度的3～4 倍。 ② 裂隙带（破裂弯曲带）处于冒落带之上，并产生较大的弯曲和变形，其厚度一般取采矿厚度的12～18 倍（从矿层顶板向上的厚度）。 ③弯曲带（不破裂弯曲带）裂隙带顶面至地面的厚度。 上述三个分带适于水平状岩层，根据采空区大小、采矿厚度和开采深度的不同，上述三个带不一定同时存在。 ;二、采空区勘察;采空区的勘察方法;采空区勘察技术方法选择;采空区勘察范围及深度;采空区勘察一般流程;1 、搜集资料 大面积采空区以资料为主。 （1）搜集各种地质图及区域地质资料，借以了解地层构成，产状和构造以及水文地质条件等。 （2）搜集矿床分布图，以了解矿床分布范围、层次、开采深度、厚度及埋藏特征和上覆岩层的岩性、构造等。 ;（3）搜集采掘工程平面图、井上下对照图、采区平面布置图、开采规划图，以了解采空区的位置、开采历史、计划、开采方法、开采边界、顶板处置管理方法、工作推进方向和速度、巷道平面展布方向、断面尺寸及相应的地表位置、顶板的稳定情况、塌落、支撑回填、积水清况、洞壁完整性和稳定程度以及远景开采规划等。 （4）搜集地表变形与有关变形的观测，计算资料，包括地表最大下沉值、最???倾斜值、最小曲率半径，陷坑、台阶、裂缝的位置，形状、大小、深度、延伸方向及其与地质构造、开采边界、工作面推进方向等的关系。 ;2 、调查访问 利用区域地质资料分析、实地调查、访问知情人或群访为主要手段，调查内容如下： （1）矿区的分布范围，矿层的开采范围、深度、层数。 （2）开采方法和顶板管理，巷道宽度、高度、延伸方向，采空区的塌落情况。 ;（3）采空区开采历史及规划发展情况。 （4）采空区地下水发育情况，排水、抽水情况及对采空区稳定的影响。 （5）建筑物变形情况和防治措施。 （6）有条件时，可进行实地测量。 ;采空区调查表;3 、地质调绘 （1）地形地貌，地质构造，地层时代、成因、岩性、产状，矿层的分布范围、开采深度、厚度等。 （2）不良地质现象的类型，分布位置与规模。 （3）地下水水位变化幅度，了解采空区附近工农业抽水和水利工程建设情况及其对采空区稳定的影响及地表水、地下水水质及其腐蚀性。;（4）地表变形情况，塌陷、裂缝、台阶的分布位置，形状、大小，深度，延伸方向，发生时间，发展速度以及它们与采空区、岩层产状主要节理、断层、开采边界、工作面推进方向等的相互关系，移动盆地的特征、边界。 （5）建筑物变形情况，变形的类型（倾斜、下沉、开裂），发生的时间，发展速度，裂缝分布规律、延伸方向、形状大小，建筑物结构类型，所处位置及长轴方向与采空区地质构造、开采边界、工作面推进方向的相互关系及地基加固处理经验教训。 （6）有害气体的类型，分布特征，压力及危害程度。 ;4、 勘察与测试 （1）综合物探。 采用电法、地震、地质雷达，必要时进行综合测井等综合物探手段，其方法可参考下表。 采空区物探测线布置应根据：线路纵、横断面方向，并结合工程性质，采空区的埋深、延伸方向进行布置，以查明采空区的范围、埋深、采空区的空间大小、上覆岩、土层厚度。;常用物探方法;常用物探方法;采用物探组合方法;（2）触探。有条件时也可以采用，如埋深较浅、覆盖层为土层等。;（3） 钻探与测试 ①钻探。 根据搜集的图纸资料、调查测绘以及物探的成果资料，综合分析，确定钻孔的数量及深度，以进一步验证物探结果，得以相互补充和验证，钻孔深度应钻至最低层洞底地层以下不少于2米。布孔应结合工程和坑洞展布情况以及物探异常点，经综合分析研究后进行布置。;②测试 (a)对上覆不同性质的岩、土层，应分别取代表性试样进行物理力学性质试验，提供稳定性检算及工程设计所需参数。 (b)分别取地表水及地下水样作水质分析。 (c)对煤层或可能储气部位，必要时进行有害气体含量及压力的现场测试。 ;5、 地表变形的观测 线路通过大面积采空区，当缺乏资料且勘探难