采煤塌陷区稳定性分析研究

以吉林辽源煤矿塌陷区为例,应用高精度电磁频谱探测法进行了煤炭采空区探测,通过勘探结果与实际资料对比分析,评价了辽源采煤塌陷区的稳定性,探索了应用电磁频谱物探技术进行采煤塌陷稳定性分析评价的可行性。为塌陷地的稳定性评价,提供了一种思路和方法,对于采空区地面塌陷的恢复治理和合理开发利用,具有一定的实用价值。     

江西萍乡采煤区地面塌陷灾害现状及发展趋势分析

江西萍乡素有“江南煤都”之称,曾是近代中国十大矿厂之一,为国家的社会经济发展做出过突出贡献,同时也在采煤区造成了严重的地面塌陷灾害,形成了6个相对独立的地面塌陷“盆地”,分别为:安源—髙坑塌陷区、青山塌陷区、白源塌陷区、巨源塌陷区、黄冲—焦源塌陷区和杨桥塌陷区,塌陷总面积79.7km2。塌陷区内房屋、道路、市政设施、农田、水利等设施遭受了较严重的破坏。本文较全面地阐述和分析了研究区地面塌陷灾害的现状和成因,对地面塌陷灾害的发展趋势作了初步预测,并提出了地面塌陷灾害的综合治理建议。     

基于无人机倾斜摄影三维建模技术的赤马山铜矿地质环境调查及评价

赤马山铜矿位于湖北省东南部长江南岸,因资源枯竭已闭坑。近年来赤马山铜矿区出现严重采空区塌陷、山体裂缝、危岩体等地质灾害问题。基于此,本文通过无人机倾斜摄影测量技术与三维实景建模,结合现场采空塌陷区的调查测绘、工程地质调查等方法,研究湖北省赤马山铜矿采空塌陷造成的一系列次生地质灾害,查明其现状及分布规律,探讨塌陷区-山体裂缝-危岩体与采空区之间的耦合关系。结果表明：地面塌陷由1#、2#、3#、4#四个塌陷坑组成,走向114°～127°;山体裂缝与塌陷长轴平行展布,裂缝宽0.2～3.0 m;塌陷区-山体裂缝-危岩体主要是采用崩落顶底柱及间柱方式处理采空区所导致。同时进行矿山地质环境的预测建模和预测评估,提出合理的采空塌陷区安全对策和治理建议,为矿区生态环境修复提供可靠依据。     

山西经坊煤矿采空塌陷形成机理及防治对策研究

以山西省经坊煤矿采空区塌陷为例,在前人研究的基础上,根据野外地质调查结果,结合钻孔揭露、构造发育、岩石的力学性质、煤层深厚比等对矿区的地面塌陷的形成机制进行了研究。结果表明,该矿三处地面塌陷处的回采工作面直接顶为分层厚度较厚的薄层状砂质泥岩或泥岩夹薄层细粒砂岩,老顶为K8砂岩,抗压强度大,采空区形成后,地面变形强烈,从而形成地面塌陷;构造的发育会促进地层变形加快,增大变形范围,扩大地表塌陷区域,井田内3处采空塌陷附近均有断层及(或)陷落柱发育。并结合矿区实际,提出地面塌陷的预防和治理措施,对煤矿的可持续发展有一定的现实意义。     

基于经验模态分解和加权最小二乘支持向量机的采空区地面塌陷预测

根据采空区路面塌陷数据的特性,提出了基于经验模态分解（EMD）和加权最小二乘支持向量机（WLS-SVM）预测采空区地面塌陷的新方法,并将其应用于吉林省长平高速公路因刘房子煤矿开采而引起的塌陷预测中。对实测的塌陷数据首先利用三次样条插值得到平滑的信号曲线,然后用EMD对插值后的信号进行时空滤波降噪处理,得到反映塌陷趋势的剩余分量,最后将其馈入到WLS-SVM模型完成预测。预测给出了采空区塌陷的中长期预测结果,得到塌陷区的最终塌陷值为174.34 cm,预测结果与实际监测数据平均偏差约1.06%。对长平高速公路下伏采空区段的实测数据进行分析,并与最小二乘支持向量机（LS-SVM）和BP神经网络预测结果进行了对比。结果表明:基于EMD和WLS-SRM的采空区地面塌陷预测方法具有更高的预测精度和广泛的适用性。     

基于GPS静态定位法监测数据分析与塌陷特征认识

以采矿工程资料及塌陷区地面变形调查为基础,通过在华亭采煤沉陷区东峡煤矿区部署GPS监测桩,对地表沉陷变形采用静态定位法进行监测,并采用统计图示的手段对监测数据进行统计分析。结果表明:测区范围内垂直移动及沉降量由西向东、由南向北逐步增大;水平移动方向总体指向采空区方向,塌陷边缘地带水平变形小,越接近采空区移动量越大,水平移动变形越大;无论是垂直移动变形还是水平移动变形或是倾斜等监测数据显示,测区内由北向南其地表塌陷程度明显增强,与采煤工作面从北向南推进,采空区逐步向南发展所产生的岩移塌陷规律相一致。测区内地面塌陷垂直移动变形总体呈正态沉陷规律,各地段表现出时空上的差异沉降现象;而水平移动的方向及变形量也有差异性,反映出煤矿采空地面岩移塌陷的复杂性。地面塌陷总体受控于地层岩性、构造条件、采矿方式及采空区大小等,而降雨也可能是地表移动变形的重要影响因素。     

安徽省淮南市大通煤矿地面塌陷稳定性评价

安徽省淮南市大通煤矿具有近百年开采历史,因为煤矿开采引发了强烈的采空塌陷地质灾害,同时大通矿区内岩溶塌陷发育,这些地面塌陷地质灾害严重破坏了地质环境,制约了当地社会经济的持续发展。通过对大通矿区地面塌陷发育特征的分析研究,评价大通矿区地面塌陷的稳定性并进行稳定性分区,进而评价建设用地适宜性,对合理规划、探索创新对塌陷区的治理方法、发掘塌陷区的土地资源、加快塌陷地的综合治理,具有重大意义,也可作为同类地面塌陷区评价的参考。     

采空塌陷区管道成灾机理分析及工程防治措施

由地下采空造成地面突然塌陷而构成对管道工程的危害是最严重的管道地质灾害之一。通过对地下采空产生的地表移动和变形对管道的影响和损害的讨论,分析了采空塌陷对管道的危害特征。在分析矿区地表移动与覆岩的破坏规律和采场采动影响下覆岩破坏规律的基础上,研究了采空塌陷区管道成灾机理及影响因素。然后提出了采空区输气管道安全保护措施,对采空塌陷区的油气管道完整性管理工作具有指导意义。     

老旧采煤塌陷区动态监测及其稳定性初步分析

采空塌陷严重影响了人民群众的生命财产安全,准确评价采空区的稳定性,提高预警的时效性,采空塌陷的实时监测至关重要。本文以北京市门头沟区王平镇南港村采空塌陷区为工程背景,建立了以GPS、静力水准、深部测斜、多通道微震监测为主的动态监测系统,实现了多源信息融合技术的采空塌陷区位移场、应力场的全天候监测。基于CAD-Surfer-ANSYS方法建立了采空区三维模型,实现了采空塌陷区监测体系的三维可视化管理,并在监测数据初步分析的基础上,采用数值模拟技术对采空塌陷区稳定性进行了初步分析,为采空塌陷灾害防治提供了技术支持。     

徐州煤矿采区地面塌陷与诱发的生态环境问题及防治对策

本文针对江苏省徐州地区矿山环境地质问题，分别论述了徐州地区煤田地下采煤历史、现状和煤矿采空地面塌陷的分布发育特征，阐述了塌陷区生态环境地质问题，提出了煤矿采空塌陷地质灾害的防治及塌陷区生态重建的对策建议。     

岩溶塌陷区划的迭置分析方法和宏观减灾对策研究

以唐山市岩溶地面塌陷区为依托，提出了单因子图迭置分析的岩溶地面塌陷危险区划分原则和方法，编制了相应的软件系统ＫＬＣ，并对唐山市城市岩溶塌陷进行了综合分区评价。以此为基础对岩溶塌陷宏观减灾对策进行了探讨。提出了以防止岩溶塌陷为目的的地下水优化管理方案，使地下水状态在岩溶地面塌陷危险区形成最不利于塌陷产生的水动力状态，以实现全区塌陷危害最小的目的。     

郴州市岩溶地面塌陷分布规律及防治措施探讨

根据郴州市近百个塌陷区的资料分析,初步总结了岩溶地面塌陷的分布规律,产生条件,形成机制,提出了岩溶地面塌陷的防治措施。     

矿山地下采空区对地表塌陷影响范围研究

为研究四川天全县乐英石膏矿开采对地面塌陷的影响,着重分析了区内岩石的工程地质特征,采用公式法计算了冒落带、导水裂隙高度、采空区距地表安全深度,进而对地表影响范围进行了预测,提出了采空区地面塌陷的成因。结果表明:采空区地面塌陷形成主要原因为采空区房、柱设置不规则,采空区跨度大,矿山开采过程中缺乏相应的顶板管理措施;在开采深度未达到采空区距地表安全深度,是区内地表塌陷的主要因素。确定了采空区地表影响范围。     

安溪县剑斗镇湖丘角落地面塌陷成因分析

2002年6月30日，福建省安溪县剑斗镇湖丘角落发生地面塌陷，造成房屋倒塌，人员伤亡。通过对该区环境地质条件和地面塌陷分布规律的分析与研究认为：塌陷区内岩溶裂隙发育是形成地面塌陷地质条件；矿井对地下水的疏干这是导致地面塌陷或不均匀沉降产生地裂缝的内在动力；深部及周围石灰岩矿的开采，为岩溶洞隙充填物提供了被搬运带走的空间，使得潜蚀作用可以不断地向上扩展；强降雨是加速岩溶区地面塌陷的外部动力。     

广东省梅州市玉水溪硫铜矿区地面塌陷成因与发展趋势

梅州市玉水溪硫铜矿是国有矿山企业,1985年建成投产以来,多次诱发地面塌陷,对附近村民的生命安全构成了严重威胁,并造成了较大的经济损失。文章在调查和广泛收集矿区勘探、矿井生产和地面塌陷发生情况等资料的基础上,通过对塌陷区周围地层岩性、地质构造、水文地质条件以及地面塌陷发生后后续地表变形、房屋破坏等情况的分析认为:矿山长期抽排地下水是地面塌陷的主要诱因;目前塌陷区西部相对稳定,东部不稳定;在矿山继续抽排地下水的条件下,塌陷区的灾情将继续发展,特别是东部区。这些认识为梅州市政府制定治理方案提供科学依据。     

窑街煤矿采空塌陷形成机理及其发育规律研究

通过对窑街煤矿采空地面塌陷的实地调查,结合历史资料的研究成果,分析了采空地面塌陷的形成机理及其发育规律,对窑街煤矿采空塌陷区的稳定性做出了评价,在窑街矿区的地面塌陷治理中具有指导意义。     

无锡市人民大会堂地地塌陷治理设计与施工

无锡市人民大会堂（旧址）地面塌陷系大量开采地下水所致。对塌陷区提出了一者二围三充填的治理设计方法，采用高压旋喷和压密注浆工艺方法对其进行了有效的治理。为地面塌陷治理提供了有效方法和系统资料。     

娄底市双峰县杏子铺镇虎塘村“7125”特大型地面塌陷成因分析

双峰县杏子铺镇虎塘村突发特大型矿山采空区地面塌陷，受灾人口达250余户700余人，造成经济损失约4000万元。本文分析认为，条形保安矿柱尺寸严重偏小、矿房跨度过大、上下采场矿柱重叠率低是引发大面积采空区地面塌陷的根本原因。     

石膏矿区采空地面塌陷易发性分区与监测预警研究

邳州市邳北石膏矿区采空地面塌陷日益严重,为防治地质灾害,市政府于2016年进行了石膏矿区采空地面塌陷专项地质灾害防治规划。通过分析矿区已有资料、分析已发塌陷点和现场调查,阐述了采空区地面塌陷的特点与危害,并采用模糊综合评判方法对地面塌陷的易发性进行了分区。根据分区结果,结合人员密集程度,提出了区域采空区综合治理和地面塌陷地质灾害防治监测预警的措施和方法,为地质灾害防治工作提供依据。     

甘肃省华亭县采空区地面塌陷成因及防治对策

甘肃省华亭县开采煤炭资源历史悠久,在采煤区造成了严重的地面塌陷灾害,形成华亭和安口2个塌陷区,塌陷总面积达19.34km2。塌陷区内房屋、道路、市政设施、农田、水利等设施遭受了较严重的破坏,严重的制约着社会经济的发展和威胁着人民群众的生命安全。文章在阐明区内地质环境条件的基础上,指出了采空塌陷的成因是由地质环境条件和采煤工程活动共同决定,地质环境条件为内因,采煤工程活动为外因,内因决定了它的分布区域,外因则控制它的发育程度。采煤诱发地震在地面塌陷形成发展过程中发挥了推波助澜的作用。最后,对地面塌陷灾害的发展趋势作了初步预测,并提出了地面塌陷灾害的综合治理建议。