采煤塌陷區綜合治理與分析

考傳頌

摘 要：新集三礦為急傾斜煤層開采礦井，由于煤層賦存的特殊性，工作面開采后均形成與工作面走向一致的長條形塌陷區。礦井開采初期，各煤層開采后引起的地表沉陷單一、獨立，但隨著礦井開采深度的增加，各煤層開采后的塌陷區范圍在走向和傾向上不斷加大。目前，塌陷區已基本連成為一個整體。

關鍵詞：急傾斜煤層；采煤塌陷區；治理與分析

1 礦井基本情況

新集三礦為急傾斜煤層礦井，位于安徽省鳳臺縣城西約4km，井田面積6.8174km2，設計年產60萬噸，1994年開工建設，1996年10月投產。礦井開采上限-200m，開采下限-800m。分三個水平和四個生產采區，一水平標高-340m，已基本開采結束；二水平標高-550m，為現生產水平；三水平正在開拓準備；四個采區分別為西一、西四、西五和西六采區。其中，西一采布置在工廣保護煤柱和劉集鄉保護煤柱之間約300m范圍內，開采下限-470m左右，屬于局部可采采區；目前，礦井已開采至-480標高上下。

2 塌陷區特點及形成機理分析

新集三礦由于煤層賦存的特殊性，工作面開采后均形成與工作面走向一致的長條形塌陷區，呈鍋底形，兩側寬緩，中間最深。開采初期，各煤層開采后形成的地表沉陷積水區相互獨立，但隨著礦井開采深度的增加，各煤層開采后的塌陷區范圍不斷加大，且相互疊加；目前，塌陷區積水范圍已連成一片，塌陷區整體形狀呈橢圓形。實測最大沉陷深度位于13-1煤上方，最大積水深度為4.2m。礦井開采已造成塌陷區面積7166畝，其中下沉大于1.5m的2508畝，下沉小于1.5m的4658畝。

（1）采煤塌陷區沉降觀測

投產初期，我礦就在地表對應西一、西二采區13-1煤及8-1煤走向和傾向上分別布置了三條沉降觀測線，現場實際觀測地表沉降特征，并與設計巖移參數預計結果進行比較，確認礦井實際巖移資料與由合肥設計院提供的設計巖移參數預測結果基本相符。目前我礦均采用合肥設計院提供的巖移參數對開采沉陷進行預測、預報。

（2）采煤塌陷區形成機理

由于煤層的開采和地下水疏放，改變了原有的地應力平衡狀態，介質（不同巖層）的連續性及完整性受到破壞，介質單元之間原有的聯系關系發生變化，引起了煤層及其頂、底板巖體沿著一系列原生裂隙和后期形成的連續性裂隙、非連續性裂隙發生移動，使介質單元互相分離并發生相對運動后充填入采空區，從而引起地表下沉。

3 采煤塌陷區綜合治理與利用

在采煤塌陷區綜合治理過程中，淮南市政府、鳳臺縣政府分別成立了采煤沉陷區綜合治理領導小組，制定了《淮南市采煤沉陷區環境綜合治理機制》、《淮南市采煤沉陷區農村集體土地居民補償搬遷安置暫行辦法》，出臺了《關于采煤塌陷區加快村莊搬遷推進綜合治理工作的意見》。

依據政府部門出臺的采煤塌陷區土地綜合治理方案與各項規定，新集三礦進一步確定了"以人口補償為原則，據實補償為補充"的補償方式，制定了采煤塌陷區內村莊搬遷、綜合治理工作的總體思路，實現了地礦和諧發展的新局面。

（1）新集三礦塌陷區綜合治理涉及道路維修、圩堤加固、水系改造等內容。根據地面觀測樁下沉數據，結合現場塌陷的實際情況，組織測量、土建、預算、土地辦等部門與地方政府共同制定出需要治理項目的可行方案。對造價超過10萬元的工程，邀請公司有關部門參與。

（2）依據水渠塌陷的程度分別采取加高、加寬和改道等措施，對受損較輕的排灌站進行房屋加固、設備維修；對于受損嚴重的則重新建排灌站。

（3）對塌陷區的道路下沉0.4m-1m的路段，采用矸石分層筑填壓實的方法維修；對受開采沉陷的圩堤則采用粘土回填、平整碾壓等進行加固，并確保回填后的高、寬等超出原設計標準。

（4）分步驟、分階段對村莊及其它建筑物進行搬遷。截至目前，新集三礦已搬遷村莊及其它建筑物11個。

（5）針對采煤塌陷區土地破壞情況，在李咀子村、劉莊村等自然村搬遷后的舊址，進行了采空區回填，共計復墾土地123畝。

4 未來采煤塌陷區綜合治理規劃

（1）根據《淮南新集礦區規劃環境影響報告書》，針對位于新集三礦井田范圍內的花家湖大堤采用就近挖土充填，多層碾壓等形式對堤壩加高、加寬。估算填方量約40974m3，為遠期治理工程。

（2）利用煤矸石對礦井開采范圍的道路采取隨塌隨填的方式，進行及時修復，修復后的道路路面寬約7m，估算填方量約7863m3。

（3）按照國土資源部、發展改革委等七部門《關于加強生產建設項目土地復墾管理工作的通知》（國土資發[2006]225號）要求和《土地復墾規定》第四十二條"因塌陷、占用等造成土地破壞，用地單位和個人應按照國家有關規定負責復墾"的規定，依據"誰開發、誰保護、誰破壞、誰復墾治理"的原則，對已經破壞的土地采用煤矸石充填、挖深墊淺等方法復墾耕地、建立漁塘、植草復綠，盡可能的恢復生態環境。預計新集三礦最終塌陷面積8097.81畝，最大下沉深度5.0m以上。

（4）合理布置檢測網點，對礦山水土資源破壞、水土污染、礦山地質災害的發展、變化趨勢進行長期跟蹤觀測，為礦山地質環境保護和治理提供技術依據。

參考文獻：

[1]祝國軍.礦區土地復墾模式研究[D].中國礦業大學，1988.

[2]周樹理.礦山廢地復墾與綠化[M訓E京：中國林業出版社，1995.