矿山采空区大面积塌陷的原因及对策.docx

矿山采空区大面积塌陷的原因及对策

一、惊现塌陷：矿山采空区的危机信号

在那片熟悉又略显沧桑的矿区，老张像往常一样，准备去附近的农田劳作。可当他走到熟悉的小道时，眼前的景象让他惊呆了。原本平整的土地出现了一个巨大的坑洞，周围的地面也出现了一道道裂缝，就像一张破碎的蜘蛛网。老张心里“咯噔”一下，他知道，这很可能是矿山采空区大面积塌陷了。这个突然出现的塌陷区，就像一个巨大的问号，让老张和周围的村民们陷入了恐慌和疑惑之中。这矿山采空区怎么就塌陷了呢？是开采方式出了问题，还是地质条件太复杂？这些疑问萦绕在大家心头，也正是我们深入探究矿山采空区大面积塌陷原因及对策的起点。

二、矿山采空区大面积塌陷的原因

（一）不合理的开采方式

过度开采与支撑不足

-在矿山开采过程中，有些企业为了追求短期的经济效益，往往会采取过度开采的方式。他们不顾及矿山的可持续发展，疯狂地挖掘矿产资源，导致采空区的范围不断扩大。以某小型煤矿为例，该煤矿在开采过程中，为了多采煤，不断扩大开采面，却没有相应地增加支撑设施。采空区的顶板就像一座没有足够支柱支撑的房子，随着开采的深入，顶板承受的压力越来越大。

-正常情况下，采空区需要有合理的支撑体系来维持顶板的稳定。但这个煤矿为了节省成本，只是简单地用一些木材作为临时支撑，这些木材根本无法承受长期的重压。随着时间的推移，木材逐渐腐朽、断裂，顶板失去了有效的支撑，最终导致大面积塌陷。就好像房子的支柱断了，屋顶自然就塌了下来。这种过度开采和支撑不足的情况，在很多小型矿山中并不少见，是导致采空区大面积塌陷的重要原因之一。

开采顺序混乱

-合理的开采顺序对于矿山的稳定性至关重要。然而，一些矿山在开采时，并没有遵循科学的开采顺序。他们随意地进行开采，有的先开采深部的矿产，有的先开采浅部的，没有考虑到不同开采顺序对矿山整体结构的影响。比如在一个金属矿山中，开采团队没有按照从上到下、由远及近的合理顺序进行开采，而是在不同区域随意开挖。

-这种混乱的开采顺序导致矿山内部的应力分布异常。原本稳定的岩石结构被打乱，不同区域的采空区相互影响，形成了复杂的应力场。就像一个精心搭建的积木塔，被随意地抽取积木，最终导致整个塔的失衡。在这种情况下，一旦某个区域的采空区达到一定规模，就很容易引发连锁反应，导致大面积塌陷。而且，混乱的开采顺序还会增加后续治理的难度，因为很难准确判断矿山内部的结构和应力情况。

（二）地质条件复杂

岩石性质与稳定性

-矿山所在地区的岩石性质对采空区的稳定性有着关键影响。不同的岩石具有不同的力学性质，有些岩石质地坚硬，如花岗岩，它的抗压强度和抗剪强度都比较高，能够承受较大的压力，所以在花岗岩地区开采形成的采空区相对比较稳定。但有些岩石则比较软弱，如页岩，它的强度较低，容易受到外力的影响而变形。

-在页岩地区进行矿山开采时，采空区的顶板和围岩就像脆弱的墙壁，很容易发生垮塌。当采空区形成后，由于页岩的承载能力有限，随着时间的推移，顶板会逐渐下沉，围岩也会向采空区内部挤压。如果没有及时采取有效的支护措施，就很容易导致大面积塌陷。例如，某矿山位于页岩地质区域，在开采过程中，虽然初期采空区看起来还比较稳定，但随着开采深度的增加和时间的推移，采空区周围的页岩逐渐变形，最终引发了大面积的塌陷事故，给周边环境和人员安全带来了巨大威胁。

地质构造影响

-地质构造是影响矿山采空区稳定性的另一个重要因素。矿山所在地区可能存在断层、褶皱等地质构造。断层是岩石的断裂面，在断层附近，岩石的完整性遭到破坏，力学性质也发生了改变。当采空区接近断层时，断层两侧的岩石容易发生相对位移，导致采空区的稳定性急剧下降。

-比如在一个有断层的矿山开采中，采空区刚好与断层相交。随着开采的进行，断层两侧的岩石在重力和开采扰动的作用下，发生了错动。这种错动就像一把剪刀，剪断了采空区的支撑结构，使得采空区迅速塌陷。褶皱构造也会对采空区稳定性产生影响。褶皱使岩石层发生弯曲，在褶皱的转折端，岩石的应力集中，容易产生裂缝和破碎带。当采空区位于褶皱构造附近时，这些裂缝和破碎带会削弱岩石的强度，增加塌陷的风险。

（三）缺乏有效的监测与维护

监测体系不完善

-对矿山采空区进行有效的监测，能够及时发现潜在的塌陷风险，为采取措施提供依据。然而，一些矿山的监测体系却存在严重的缺陷。他们没有建立完善的监测网络，监测设备也比较落后。比如，有些矿山只是简单地依靠人工巡查来监测采空区，这种方式效率低，而且很难发现一些隐蔽的问题。

-人工巡查往往只能看到表面的情况，对于采空区内部的岩石变形、应力变化等情况却无法得知。而先进的监测设备，如全站仪、位移传感器等，可以实时监测采空区的变形情况。但一些矿山为了节省成本，没有安装这些设备。例如，某矿山在开采过程中，一直采用人工巡查的方式监测采空区。有一