北山煤矿开采沉陷对环境影响及其对策.pdf

煤矿环境保护
第01卷第2期!"#$%&’()’*&+"’,(’-#$.+"-(/-&"’3"$40156"4257887

监测与评价
北山煤矿开采沉陷对环境影响及其对策
郑梁

!福建省煤炭工业设计院，福建福州"#$$$%&
摘要：煤矿开采沉陷对环境的影响是多方面的，本文主要探讨北山煤矿井下开采对地面
建筑物的影响，根据采矿地质条件对开采引起的地表移动变形进行预计，对地面村庄房
屋的破坏影响范围进行圈定，最后提出保护地面建筑物的切实可行的采矿方法。
关键词：开采沉陷；环境影响；对策
中图分类号：’())"文献标识码：*文章编号：+$$,-./#)!0$$0&$"-$$#%-$0

煤矿开采沉陷对环境的影响是多方面的，本层顶板主要岩性为泥岩、细粉砂岩、粗粉砂岩，直
文所涉及环境影响因子为农村地面房屋建筑。北接顶岩性为泥岩，直接底为根土岩、细粉砂岩。采
山煤矿投入建设前，由于上部煤层受小煤窑开采矿方法为垮落式残采。地表属丘陵地形，地表高程
沉陷影响，地面自然村的建筑物巳产生裂缝、变在3,/#7,#$4之间。区内上方除零星分布民居
形，为了保证北山煤矿采区顺利接替和村民的生建筑物外，尚有一些稻田。
命财产安全，协调工农关系，必须对小煤窑开采产+50评价区域地面建筑物情况
生地表沉陷的环境影响进行评价，并对北山煤矿评价区内"/1煤均巳被小煤窑采空，")1煤浅
—采区开采对地表建筑物的影响进行预计，为指部也已被小煤窑开采。由于小煤窑是浅部开采并
导今后的矿井生产提供决策依据。采用垮落式采煤方法，其开采引起地表的移动与
变形明显，使地面建筑物产生不同程度的破坏。
北山煤矿—采区开采对环境的影响
+位于开采区域上方的地面建筑物，主要是民
北山煤矿建成投产前，由于井田内小煤窑的房，结构类型为土木结构或“干打垒“的房屋，多为
乱采乱掘，严重影响北山煤矿的基本建设和安全二7三层。由于受小煤窑开采影响，目前部分建筑
生产。投产采区一采区被小煤窑开采至"/1煤层物巳受到不同程度的变形与破坏，墙体出现裂缝，
2)以西3%.$4标高，至")1煤层2)以西3%)$门窗严重变形，不能开关。受害最严重的是一座
4标高，造成该区域上方地面房屋部分严重变“干打垒”的三层土楼，该土楼墙体裂缝宽度最大
形。超过0$44，屋内地面也有不少裂缝。
+5+评价区域地质采矿条件+5"地表移动变形值的预计
评价区域为北山井田内，东以2+$断层为界，该区域建筑物产生移动变形主要是受地下开
西至2/断层，南以3#.$4等高线为界，北至3采的沉陷影响。地下煤层采出后，周围的岩体!岩
%,#4等高线。走向长约".$4，倾斜长约"#$4。层&就产生移动、垮落、弯曲，直至发展到地表，使
本区主要开采下二迭系龙岩组一段"/1、")1地表产生移动和变形。地表的移动和变形又传递
煤层，"/1煤的开采厚度为+4，煤层倾角"$6，煤给地面的建筑物，使得建筑物产生变形。根据地下
层顶板主要岩性为细粉砂岩、粗砂岩、泥岩，直接开采情况结合采矿地质条件，通过对地表移动变
顶岩性为细粉砂岩，直接底为泥岩。")1煤距"/1形的预计、计算，可知产生变形值的大小，根据国
煤约,$4，")1煤开采厚度为05#4，倾角"$6，煤家有关规程规定，确定建筑物的破坏程度。

收稿日期：0$$0-$0-0,+5"5+预算方法
依据本地区煤系地层的特点及北山煤矿实际

万方数据
郑梁北山煤矿开采沉陷对环境影响及其对策·!!·

情况，选用概率积分法来预计山区地表移动变形由计算结果，可以绘出各移动变形的等值线
值，首先计算!"#煤开采的影响，然后将!$#煤部图，根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设
分开采后的影响进行迭加，得出最终影响结果。与压煤开采规程》规定的建筑物破坏等级划分标
(*!*)地表移动变形计算参数的选取准，可以绘出地面建筑物破坏等级图，根据地面建
地表移动变形参数与地质采矿条件、采煤方筑物所处位置，可以确定建筑物的破坏程度。
法、顶板管理等因素有关，北山煤矿没有地表移动从建筑破坏等级曲线分布范围可以看出，一
观测资料，通过钻孔资料岩性分析，以及类比其他采区上部大多数房屋处于&级破坏范围，处于$
矿区资料；根据国内外建筑物下采煤经验和地表级破坏范围的有两栋，处于’级破坏范围的有一
移动变形规律，以及本采区的采矿地质条件，选取栋。
岩移计算参数5见表(。
)评价结论
表(
%(’小煤窑开采!"#煤层，由于开采深度较浅，
参数!"#煤!$#煤
距地表仅。根据预算结果，可以得知，在
下沉系数%/’,*"+,*"..,<((,&
开采区域上方地面建筑物受到不同程度的移动和
主要影响角正切%01"’)*,)*,
变形，大多数房屋的破坏等级均在级破坏范围
开采影响传播角%#’")")==
水平移动系数（2）,*!+,