技术规范标准采空区的勘察设计与治理技术规范.pptx

目录 1、总论 2、采空区勘察 3、采空区稳定性分析与评价 4、采空区治理设计 5、注浆法施工 6、采空区处治监测与检测 一、总论 概念 采空区是指地下矿产被采出后留下的空 洞区， 按矿产被开采的时间，可分为 老采空区、现采空区和未来采空区。 矿体被采出后，自顶板岩层向上形成三带 ”——垮落带、导水裂隙带和弯曲带。地表沉陷， 产生连续或非连续变形，由此带来一系列环境岩 土工程问题，如平地积水、道路裂缝、房屋倒塌、 耕地减少、农田减产等，给矿区工程建设留下很 大隐患。 ꢀ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 根据采空程度分 为 A. 小型采空区 B. 大面积采空区 小型采空分类表 小型采空的地表变形类型及特征 地表变形类型为地表塌陷和开裂。小型 采空范围狭窄，多呈巷道式，地表不会 产生移动盆地，但由于开采深度浅，又 任其自由坍落，地面变化剧烈。地表裂 缝的分布常与开采工作面方向平行， 且随开采工作面的推进而不断向前发展。 大型采空变形和特征 大型采空区的变形主要是在地表形成移 动盆地。即位于采空区上方，当地下采 空后，随之产生地表变形，开始形成凹 地 ，随着采空区不断扩大，凹地不断发 展，形成凹陷盆地，此盆地称为移动盆 地。 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： 1. 均匀下沉区：（中间区）即移动盆地 的中心平底部分。 2. 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。 3. 轻微变形区：外边缘区，地表变形值 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 采空区的探测，目前，国内外 主要是以资料收集、采矿情况调查、工 程钻探、地球物理勘探为主，辅以变形 观测、水文试验等。 采空区勘察技术方法选择  总结以往工作经验，在多种多样的勘察技术中，采矿资料的收集、工程 地质调查、采矿调查是采空区勘察工作的基础，已往的采空区勘察忽视 这方面工作或对此重视不够，往往使物探和钻探工作陷入盲目状态。  应进行详细的工程地质调查、采矿调查，大概确定采空区部位及范围， 然后根据测区地形、地质、地球物理条件，结合高速公路勘察工作三个 阶段的要求，有目的的选用几种物探方法进行探测；再根据调查及物探 结果布设钻孔进行验证；最后综合分析地质、物探和钻探资料，圈定采 空区范围、形态，经济准确地查清沿线的采空区分布及赋存状况。 采空区勘察范围及深度  采空区勘察范围 目前，国内采空区勘察工作中确定勘察范围主要以采空区 地表移动盆地分布范围为准。 采空区勘察深度一般要求至少深入采空区底板若干米，根 据工程实践，一般深入采空区底板2米以上。 采空区勘察一般流程 采空区勘察技术 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、最大倾斜值、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、 （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