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浅埋厚煤层综放开采塌陷区治理研究
浅埋厚煤层综放开采塌陷区治理研究
摘要：随着煤矿资源逐渐向深部开发，浅埋厚煤层综放开采逐渐成为煤矿开采的主要方式。然而，由于浅埋厚煤层综放开采对煤层产生大规模的破坏，容易导致严重的地表塌陷问题。因此，本文通过分析浅埋厚煤层综放开采塌陷区的特点和问题，提出了一些治理方法和技术，旨在为浅埋厚煤层综放开采塌陷区的治理提供参考。
关键词：浅埋厚煤层；综放开采；塌陷区；治理
一、引言
随着能源需求的增长，煤炭作为我国主要能源资源之一，得到了广泛的开发和利用。而浅埋厚煤层作为煤炭资源的重要部分，具有丰富的储量和开采价值。综放开采作为一种高效的开采方式，在煤矿业中得到了广泛应用。
然而，浅埋厚煤层综放开采对煤层产生了巨大的破坏，容易导致地表塌陷。浅埋厚煤层位于地下浅部，地表上覆盖厚度较小，容易形成大面积的塌陷区。地表塌陷不仅对地表环境、建筑设施和人民生活造成了重大的影响，还可能导致煤矿区的生态环境破坏和地下水位降低等问题。
二、浅埋厚煤层综放开采塌陷区的特点
1.地下矿柱产生压缩应力，导致地表塌陷。在浅埋厚煤层综放开采过程中，地下矿柱承受了巨大的压力，产生了巨大的压缩应力。当压力超过矿柱的承载能力时，矿柱发生屈服，产生挤压应力，从而导致地表发生塌陷。
2.地表塌陷区面积大，影响范围广。由于浅埋煤层开采的特点，地表塌陷区面积通常较大，并且往往呈现出多点集中、线性分布的趋势。地表塌陷区的影响范围广，对周围的建筑设施、交通运输和生态环境产生严重影响。
3.地表沉降速度快，时间跨度长。浅埋厚煤层开采导致的地表塌陷一般具有较快的沉降速度。虽然在开采结束后，地表沉降速度会逐渐减缓，但仍然需要较长时间才能恢复到开采前的水平。
三、浅埋厚煤层综放开采塌陷区的治理方法
1.填充矿柱措施。由于矿柱产生的压缩应力是主要的塌陷原因之一，可以采用填充矿柱的方法来减轻地表塌陷。填充矿柱可以增加煤层内部的支撑力，减少煤层的破坏程度，从而减缓地表塌陷的速度和程度。
2.补偿开采措施。补偿开采是一种减少地表塌陷的方法，即在煤炭开采过程中，通过浅埋厚煤层的综放开采，补偿开采短煤柱，减少矿柱对地表的影响，从而减轻地表塌陷的程度。
3.控制地下水位措施。地下水位是地表塌陷的另一个重要原因，当地下水位过高时，会增加地下煤层矿柱的压力，导致地表塌陷。因此，通过控制地下水位来减少地下矿柱的压力，可以有效控制地表塌陷的程度。
四、浅埋厚煤层综放开采塌陷区的治理技术
1.人工补偿方法。在地表塌陷区进行人工补偿，通过加固和加密地表层来增加地表的承载能力，减少地表塌陷的程度。人工补偿方法是一种较为常见和有效的治理技术。
2.混合固化法。混合固化法是一种将固化剂与地表土壤混合，形成固结体的方法，可以减少地表塌陷区的沉降速度，增强地表的稳定性。
3.数据监测与预警技术。利用数据监测与预警技术，对地表塌陷区进行实时监测和预警，及时发现和处理地表塌陷问题，减少对人民生活和工程设施的影响。
五、结论
浅埋厚煤层综放开采塌陷区治理是保护矿区地表和环境的重要任务。通过填充矿柱、补偿开采、控制地下水位等治理措施和人工补偿、混合固化法、数据监测与预警技术等治理技术的应用，可以减轻地表塌陷的程度，保护矿区的生态环境和地下水资源。然而，塌陷区的治理是一个复杂的过程，需要综合考虑多种因素，不同的情况可能需要采用不同的治理方法和技术。因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行选择和优化。
参考文献：
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