K29+423小煤窑稳定性验算….docVIP

大（柳塔）至石（马川）一级公路K29+423小煤窑稳定性分析 西安科技大学 2011年08月12日 1 大（）至石（马川）一级公路（）至石（马川）一级公路（以下简称石公路）位于陕西省北部，地处晋、陕、蒙三省交界处，属陕北能源化工基地的组成区域和全省规划建设的火电载能工业园区的过境公路。起点始于神木县大柳塔镇敏盖兔村，通过平交与杨（家坡）陈（家沟岔）一级公路相接，向东经郭家湾、郝家焉、秦家沟、古城焉、窑子沟至庙沟门后路线折向南沿沙梁川布设，经新庙、小沙梁、野芦沟，于野芦沟南李家渠起沿在建神府高速连接线西侧布线，经军沟、东村沟、南山沟至石马川接神府高速石马川立交，全长86.35公里。 大石公路沿神府矿区穿过，煤矿分布众多，公路下伏存在煤矿采空区。为保证拟建公路的安全性及运营的长期性。根据勘察报告，拟建公路沿途大海则、郭家湾三道沟井田煤矿，其中大海则井田有矿；郭家湾井田内有1；三道沟井田内有陕西省神木县煤矿、陕西省神木县煤矿、陕西省府谷县煤矿、陕西省府谷县煤矿个煤矿目前开采3-1煤层，厚度m～m，埋深约～m，平均埋深35.0m。煤矿采用平硐开拓房柱式开采工作面宽度一般6m左右，安全煤柱一般5m左右， （2）神木县水头泉煤矿采空区概况 水头泉煤矿目前开采3-1煤层，厚度0m～2.m，埋深约～m，平均埋深55.0m。煤矿采用平硐开拓，，房柱式开采，顶板无支护坑木支护工作面宽度一般6m左右，安全煤柱一般5m左右，陕西省府谷县通源煤矿目前开采最上部3-1煤层，煤层厚度1.～m，采空厚度2.0m，约.00～0m，平均埋深约25m，采用平硐开拓，房柱式开采顶板无支护或坑木支护。设计生产能力为1万吨/年。2001年煤矿技改后，设计生产能力为 9万吨/年，实际生产能力为0～6万吨/年， 200矿山历年来实际总产量15.8万吨；2004年12月底～2007年12月31日煤矿新形成的采动量为万吨。陕西省府谷县弘建煤矿目前开采2-2煤层，煤层厚度2.20～2.m，采空区高度约3.0m，约～m，平均埋深35.0m。该煤平硐开拓，房柱式，顶板无支护坑木支护工作面宽度一般m左右，安全煤柱一般5m左右，。 字峁沟煤矿采空区影响路线里程为K25+900～K26+70，K26+195～K26+690，影响路线长度665m。 （5）府谷县秦家沟（宝山）煤矿采空区概况 秦家沟（宝山）煤矿1995年建成投产，生产规模为6万吨/年，2002年2月前采空范围0.789km2，采动量152万吨；2002年2月～2008年6月，采空范围1.197km2，采动量392万吨，开采公路里程主要为K29+330～K30+690。2008年整合后为陕西省府谷县煤矿-2煤层，煤层厚度2.15～4.1m，平均2.30m，采空区高度2.30m，采空区埋深约15.10～111.50m，采用平硐开拓，房柱式开采，m留5m左右，。序号 煤矿名称 长度（m） 采高（m） 1 水头梁煤矿 3-1煤层 2.60 房柱式开采 2 水头泉煤矿 3-1煤层 2.60 房柱式开采 3 黑石岩（通源）煤矿 3-1煤层 2.00 房柱式开采 4 字峁沟（弘建）煤矿 -2煤层 3.00 房柱式开采 5 秦家沟（宝山）煤矿 K29+300～ K30+720 1420 2-2煤层 2.30 房柱式开采 6 小伙盘段（宝山煤矿） K31+440～K32+400 K32+600～K33+200 1560 2-2煤层 2.30 房柱式开采 合 计 1.2采空塌陷区对公路工程危害程度评价 各煤矿均采用房柱式开采，顶板采取简单坑木支护、自由垮落管理。采空区的时间跨度大，既有老采区，也有新采区，采空区主要靠上覆的较完整的砂、泥岩支撑。目前，尽管地表变形迹象不显著，但地下存在大量的空洞，采空区依靠残留煤柱支撑上覆岩体，潜在的危害程度和危害性很高。 需要治理的5处采空区具有以下特征： （1）采空区地层平缓，构造简单，倾角1～3°。 （2）采空区的覆岩结构简单，自上而下分别为第四系砂土、黄土层、侏罗系中统延安组砂、泥岩组成的煤系地层，采空区主要靠上覆的较完整的砂、泥岩支撑。 （3）均为单层开采，煤层厚度1.50～2.6m，采空区高度1.75～5.50m。受地形影响，采空区埋深5.00～111.5m，变化较大。 （4）大多采用房柱式、或硐室等部分开采方式。尽管地表变形迹象不显著，但地下存在大量的空洞，采空区依靠残留煤柱支撑上覆岩体，潜在的危害程度和危害性很高。 （5）线路所过煤矿为2008年左右进行了资源整合的乡办或县办的小煤矿，地下采掘工作面布置混乱，煤柱留设不规范，部分采掘资料缺失严重。 （6）采空区的时间跨度大，既有老采区，也有新采区。 本着宏观分析与稳定性验算相结合的原则，依据《矿山开采沉陷学》基本