蒙祥露天煤礦采空區垮落高度分析與采空區處理方法

趙二夫，王生成，劉玉福

（1.神華準能集團有限責任公司，內蒙古 鄂爾多斯 010300；2.內蒙古興隆能源集團公司，內蒙古 鄂爾多斯 010300）

鄂爾多斯地區煤炭開采初期，主要采用小煤窯井工開采方式，形成的采空區地表塌陷、裂縫嚴重[1-2]。在露天開采的資源范圍內，關閉了好多小煤窯，形成的采空區高度、寬度、形狀各不相同，采空區的垮落高度、范圍、形式各異，但處理方法雷同[3-4]。通過探訪當事人、收集不完整的原始圖紙和記錄以及在準格爾旗蒙祥露天煤礦開采過程采空區處理的實踐中，發現準確掌握采空區垮落方式和高度是保證安全度過采空區的關鍵，為此重點分析垮落方式和計算垮落高度。

1 煤礦概況

蒙祥露天煤礦地處內蒙古自治區鄂爾多斯市準格爾旗東部，在黑岱溝露天精查區的東南部，由原城坡井工煤礦和鄰近部分資源整合而成，通過技術改造，形成規模為1.8 Mt/a 的露天煤礦。采用單斗-卡車開采工藝，主采設備為2 m3液壓鏟和30 t 自卸卡車。

可采煤層為6#、9#煤層，6#煤為主采煤層，全區可采，6#煤層厚度7.86～30.44 m，平均18.85 m，含夾矸層數為1～6 層，頂板以黏土巖、粗砂巖為主，屬堅硬-半堅硬巖石。6#、9#煤層的間距為3.45～16.01 m，平均8.89 m，層間巖性以砂巖為主。

地下水位多在百米之下，補給來源以大氣降水為主，但由于泥巖、高嶺石泥巖、砂質泥巖等隔水層的存在，大氣降水滲入補給量甚少，以裂隙、孔隙充水為主，水文地質條件簡單，工程地質條件中等。

2 境界內5 座小煤窯開采情況及危害

在3.5 km2平方公里范圍的露天開采境界內有5 座小煤窯，從調研和揭露的采空區痕跡看分為4個時期：①初期小煤窯從煤層露頭開挖，巷道斷面積小于2 m2，深度小于50 m，人工開采；……