阳泉地区采空区地基治理技术研究.pdf

《阳煤科技》 2005年第2期 阳泉地区采空区地基治理技术研究 李俊堂 摘 要 本文通过对采后岩层移劝机理进行分析研究，对不同类型采空地基提出了针对性的治理方法，详 蛔论述了注浆法处理采空区地基的设计思路、施工要求、质量控制等，为今后阳采地区采空区地基治理提 供指导 ． 关键词 采空区 地基 冒落带 裂隙带 弯曲带 治理 中图分类号 TDI 1 引言 1)冒落带岩块之间的空隙多，连通性强，利于 阳泉市是以采矿业为主的重工业城市。近年 水、砂和泥土通过，松散系数大。其高度取决于采 来，随着采矿业的快速发展，矿层采空大量存在， 出煤层的厚度和岩石的碎胀系数，通常为采出煤 已成为阳泉地区基本建设和城市规划发展的重要 层厚度的3～5倍。煤层愈薄，冒落带的高度愈小， 制约因素；因此，开展采空区地基治理技术研究对 岩石冒落带的高度可由下式求出： 于工程建设及城市规划发展具有十分重要的现实 h — IT1 (k-l—)cosa 意义 。 式中，h——冒落带的高度(m)；k——岩石 2 采后岩层移动机理 采后岩层移动和破坏的特性取决于岩石的结 的碎胀系数；M——采出煤层的厚度(m)； 构、物理力学性质、矿层的倾角、开采深度、矿层厚 a——煤层的倾角。 度、采区的大小、开采方法、冲积层的厚度以及岩 岩石的碎胀系数取决于岩石的性能，它的值 石的含水性等因素。人们通过长期的生产实践和 恒大于1，一般为1．10～1．4O。 科学试验 ，已初步掌握了由于地下开采所引起的 2)裂隙带内岩层破坏的特点是：岩层发生垂 岩层地表移动规律，特别是煤层开采后所弓l起的 直于层面的裂隙式断开和岩层顺层面离开。通过 岩层与地表移动规律。 实际观测可知，两带之间并无明显界限，当采深较 2．1 长壁式采煤法岩层移动规律 小时，裂隙带可直达地表，在地表产生大的裂缝。 长壁式采煤 由于具有工作面长、采空区范围 一 般情况下，当采出煤层厚度一定时，其顶板覆岩 大、回采率高等特点，故地下煤层采出后，按其破 为软岩时，裂隙带高度为冒落带高度的2倍左右； 坏程度的不同，大致分为三个不同的开采影响带， 顶板为中等岩层时，裂隙带高度为冒落带高度的3 即①冒落带；②裂隙带；③弯曲带(如图1所示)。 倍左右；顶板为硬岩时，裂隙带高度为冒落带高度 的3～4倍。 3)弯曲下沉带内的岩层将保持其整体性和层 状结构，其移动过程连续而有规律，岩层呈平缓之 弯曲，虽然地表可能产生裂缝，但在地表下一定深 度自行闭合而消失。 2．2 房柱式采煤岩层移劝规律 三带示意图 房柱式 (残柱式)开采至今在许多地方仍在广