澠欒高速采空區(qū)路段覆巖賦存狀態(tài)與處治對策

楊 鋒, 郭慶彪, 萬戰(zhàn)勝, 王 亮, 陳紅凱

(1.河南省交通規(guī)劃設計研究院股份有限公司， 鄭州 450000； 2.安徽理工大學空間信息與測繪工程學院， 淮南 232001)

煤炭作為中國主要的基礎能源，其長期的高強度開采在為國家供應保障能力的同時，也衍生出一系列的生態(tài)環(huán)境負效應，如水源流失、瓦斯排放和地表沉陷等[1-2]。據(jù)不完全統(tǒng)計，煤炭井工開采時，每采出萬噸原煤，地表產(chǎn)生0.2～0.33 hm2的沉陷面積，現(xiàn)已形成約200×104hm2的塌陷盆地，并以每年約7×104hm2的速度增加，預計到2030年，全國累計的采煤沉陷面積將達300×104hm2[3]。近年來，伴隨著資源型城鎮(zhèn)的轉型擴張與交通運輸網(wǎng)的逐步加密，建筑、鐵路、公路等基礎設施需占用大量土地資源，不可避免地建設在采煤塌陷區(qū)上方。實踐經(jīng)驗表明，部分采空區(qū)是不穩(wěn)定的，其突發(fā)性的垮塌將影響上覆建(構)筑物的安全運營，甚至威脅生命財產(chǎn)安全，2017年3月新疆烏魯木齊水磨溝區(qū)八道灣煤礦一采空區(qū)塌陷，釀造了4人死亡、3人受傷的悲慘事故[4]。但這并不表明在采空區(qū)上方建設建(構)筑物一定是高風險、不可行的，這與其下伏采空區(qū)的覆巖賦存狀態(tài)密切相關。中國已有非常多的在煤礦采空區(qū)上方建設建(構)筑物的成功案例，如中國西部某鐵路下伏近60個小煤窯采空區(qū)，河南武云高速公路穿越古漢山與吳村采煤塌陷區(qū)，某光伏發(fā)電匯集站建設在采空區(qū)上方等[5-7]。因此，在采空區(qū)上方新建任意工程之初，查明其下伏采空區(qū)的空間分布、分析其覆巖破壞高度與賦存狀態(tài)，對于地基處治與基礎設計尤為重要。……