地表移動規律的研究是礦業可持續發展的基礎

張福軍 開灤集團公司技術管理部，河北 唐山 063000

地表移動規律的研究是礦業可持續發展的基礎

張福軍 開灤集團公司技術管理部，河北 唐山 063000

本文結合開灤集團錢家營礦業公司地表移動規律應用現狀，提出了地表移動規律的研究是礦業可持續發展的基礎，并對今后的應用情況提出了一些初步設想，以供參考。

地表移動規律; 礦業可持續發展

礦產資源是支撐著基礎農業、工業、人類衣食住行的關鍵和基礎，礦產業在國民經濟中占有舉足輕重的地位，我國是一個人口眾多的國家，自然資源相對缺乏與資源利用率較低的矛盾十分突出，但是礦產資源的開發利用對環境帶來嚴重影響。目前環境保護和資源可持續利用已成為我國國民經濟持續發展的關鍵，礦業可持續發展已成為我們面臨的形勢。

礦山測量是屬于地理科學、自然科學、工程技術的邊緣學科，它的基本任務就是礦山基礎信息采集、加工與利用，其中地表移動規律的研究對礦產資源的開發利用具有參謀、指導、保證和監督作用，所以它在礦業可持續發展中起著重要的作用，筆者結合我公司實際對地表移動規律的應用進行探討。

開灤集團錢家營礦業公司是一個設計產量為400萬噸的特大型現代化礦井，井田內村莊壓煤占可采儲量的72.8%,由于近年來搬遷速度緩慢，村莊壓煤已是制約我公司可持續發展的重大問題。

1.地表移動規律的研究是村莊搬遷和三下采煤設計的依據

1.1 錢家營礦業公司地表移動規律研究概況

為研究錢家營礦業公司地表移動規律，在投產前建立了首采區第一個回采工作面地表移動觀測站—輔271觀測站，由走向觀測線和傾向觀測線組成，觀測點為永久點；后來又建立了1176東簡易觀測站（傾向觀測線共50個臨時觀測點）和1672東觀測站，走向觀測線和傾向觀測線，觀測點為永久點，通過多年的觀測；并對資料進行分析總結，已對該地區的地表移動規律有了初步的了解，獲取了一些參數，有效地指導了錢家營礦業公司的生產。

1.2 地表移動規律在“三下”開采中的應用情況

根據觀測站觀測分析結果，我們認為開采單一煤層留設的保安煤柱有些偏大，并提出了1177、1178東局部進入工業廣場煤柱開采的設想，經煤科院論證，采取了該方案，兩個工作面多采出煤炭可創經濟效益2000多萬元，該項目通過在建筑物上建立觀測點，驗證了結果的正確。此外在單一煤層開采中通過觀測線用類比的方法確定了1672東開采上線和1378開采下線(上、下為村莊煤柱)，最大限度地減小了村莊煤柱，不但緩解了銜接的緊張狀態，而且這些應用為錢家營礦業公司帶來了巨大的經濟效益，為公司的持續發展作出了貢獻。

1.3 村莊搬遷與地表移動規律的關系

根據村莊的位置，用移動參數繪制村莊煤柱圖，再根據礦井發展規劃確定搬遷計劃，根據波及線圖和井上下對照圖選擇搬遷位置。一般新莊址位置選在最外波及線以外或在沉陷穩定區域重建抗變形建筑，錢家營礦已搬遷的三個村莊都是在波及線以外。

2.環境的破壞與綜合治理現狀

2.1 環境破壞情況

錢家營井田地表移動的特點是在地表移動的邊緣出現裂縫，并且有較大的倒臺階，在倒臺階外50米左右處有一最外裂縫，在該區域對建筑有較大的影響，且地表移動范圍大，收斂慢，最下沉系數大，最大下沉達8米左右，致使道路、河堤、線路等地面建筑設施下沉被破壞，目前已波及土地6千多畝，其中2千多畝出現積水，土地無法耕種。

2.2 沙河的綜合治理

由于地表下沉,致使井田上方沙河出現下沉,為了做好防汛工作，每年都要對沙河大壩進行加固，以恢復河堤的原有高度，達到防汛要求，在沒有研究地表移動規律參數之前，工作沒有計劃，只是隨墊壩隨測量，在汛期之前達到設計高程為準。在獲取移動參數后，可根據井下開采計劃確定開采范圍，對大壩上各點進行下沉預計，并預計出每年的填方量和墊壩的重點地段，使沙河防汛工作變得積極主動，具有超前性。

2.3 現有波及土地的開發利用情況

土地是人們賴以生存的基礎，如何充分利用具有重大的意義，可在下不出水的老莊址上進行復墾，如對程各莊老莊址進行復墾，東風井工業廣場內進行養殖，地面積水坑進行養殖以充分發揮土地的利用率。

3.幾點建議

3.1 村莊搬遷的設想

目前村莊搬遷都是以小城鎮建設為主進行規劃,有很大的優點,但在一定條件下又有許多缺點,比如搬遷離土地太遠,給農民生產、生活帶來很大不便，搬遷的積極性不高，解決這個問題可在離村莊較近的下沉穩定區域或搬遷村莊老址上就地重建，可在下沉之前將預計下沉的部分土地購買，然后在該地作為取土場，根據預計莊址下沉結果提前墊高，墊到高程待該區域下沉穩定后，作為搬遷新址，這樣一來可充分發揮土地的作用，提高土地的利用率。

3.2 沉陷地的綜合利用

由于該地區淺水位高,地表下沉后會產生積水,隨開采范圍逐年擴大，水面也隨著增大，可發展養殖業，并大力發展網箱養殖。也可在下沉之前，將下沉區域分成若干個規則的養魚坑，并根據預計下沉結果確定坑界的高度，并在坑界上大量植樹，這樣將陸生生態為主的環境改變為以水生生態為主的環境。

3.3 沙河壩的綜合治理

沙河壩是一個以矸石為主的大壩，由于顆粒大，具有滲透性和不穩定性，待下沉穩定后可在大壩上墊一層土，然后在上種草植樹，這樣既提高大壩的穩定性又凈化、美化了環境。

3.4 建下開采

該礦五采區上面為鋼鐵水泥廠和閆莊村，由于面積大，搬遷費用高，井下地質條件不好，可采用與科研部門合作，采用條帶開采或水沙充填的特殊采煤方法采煤。

4.存在的問題

4.1 對地表移動規律研究得不夠，雖然錢家營礦取得了一些地表移動參數，但是從定量分析上還不夠準確，還有待進一步研究，可與科研部門合作進行研究。

4.2 環境治理是社會問題，由于企業負擔過重，無法獨立完成，國家必須提供一定的資金支持。

4.3 地表移動規律研究方面，由于各分公司人員、設備緊張，集團公司應成立地表移動觀測研究隊伍，對開灤地表移動規律進行研究，對促進開灤可持續發展提供有利保證。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.03.004

張福軍，男，1967年1月出生，畢業于河北理工大學測繪工程專業，現任開灤集團公司技術管理部科長，測量工程師。