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地表塌陷區(qū)如何治理
導(dǎo)地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下,向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一種地質(zhì)現(xiàn)象。當(dāng)這種現(xiàn)象發(fā)生在有人類活動(dòng)的地區(qū)時(shí),便可能成為一種地質(zhì)災(zāi)害。
根據(jù)《礦山安全法》、《煤炭法》、《煤礦安全規(guī)程》及《煤礦防治水規(guī)定》的有關(guān)規(guī)定,為了加強(qiáng)公司對(duì)地面采空塌陷區(qū)及裂縫的管理,有效地防止煤礦采空塌陷區(qū)及裂縫漏風(fēng)和發(fā)火,防止地面人、機(jī)、畜誤入塌陷坑造成人員傷亡和各種損失,結(jié)合本公司地面采空塌陷區(qū)及裂縫現(xiàn)狀,制定本制度及治理方法,要求各單位認(rèn)真執(zhí)行落實(shí)。
一、職能劃分
地面塌陷區(qū)及裂縫管理屬安全管理范疇,是一項(xiàng)十分重要的工作,各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)必須高度重視,認(rèn)真管理。公司由總工程師主管,安全科、地測(cè)科為業(yè)務(wù)管理部門。
二、塌陷區(qū)范圍
地面塌陷區(qū)范圍是指因采煤形成的采空區(qū)對(duì)應(yīng)地面位置形成的塌陷坑、垮落段、下沉、裂縫等所形成的范圍。
三、日常管理
1、當(dāng)確定某一區(qū)域進(jìn)行回采時(shí),地測(cè)科應(yīng)在井上下對(duì)照?qǐng)D上圈定對(duì)應(yīng)地面可能出現(xiàn)下沉、塌陷的范圍,預(yù)計(jì)塌陷的時(shí)間。預(yù)計(jì)塌陷的范圍內(nèi)如有農(nóng)田、建筑物或其他構(gòu)筑物,應(yīng)提前搬遷或處理。
2、當(dāng)井下開始采煤,礦總工程師應(yīng)指定地測(cè)科及其他相關(guān)部門有關(guān)人員定期到可能塌陷的區(qū)域查看,并實(shí)際記錄塌陷發(fā)生的時(shí)間、范圍、深度及周圍裂縫范圍,并及時(shí)通報(bào)領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門。
3、在可能出現(xiàn)塌陷區(qū)域的周圍、路口設(shè)置明顯的警戒線和警示牌。警示牌要寫清楚“塌陷危險(xiǎn)區(qū)、嚴(yán)禁進(jìn)入”字樣。每季度組織檢查一次,凡損壞、破壞的警示牌及時(shí)更換。
4、要阻斷進(jìn)入塌陷區(qū)的道路,防止車輛、人員、牲畜直接進(jìn)入塌陷區(qū)。并加強(qiáng)針對(duì)性的安全宣傳和教育,增強(qiáng)群眾的防災(zāi)意識(shí)。
5、地面出現(xiàn)塌陷時(shí),煤礦要根據(jù)情況及時(shí)對(duì)塌陷坑進(jìn)行必要的回填。
6、對(duì)地面塌陷區(qū)進(jìn)行回填時(shí),施工單位要安排專職的監(jiān)護(hù)人員,防止人、機(jī)墜入塌陷區(qū)。
7、經(jīng)過(guò)塌陷區(qū)域的供水管路,由使用單位定期檢查、維修,嚴(yán)防跑水。其他工業(yè)和民用廢水,未經(jīng)批準(zhǔn)不得進(jìn)入塌陷坑。
8、對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的所有塌陷坑,認(rèn)真進(jìn)行一次清理,并標(biāo)在井上下對(duì)照?qǐng)D上,注明塌陷時(shí)間、范圍、深度。
9、留設(shè)的保安煤柱,一經(jīng)留設(shè),嚴(yán)禁開采。
10、根據(jù)實(shí)際情況,制定塌陷區(qū)治理規(guī)劃,各有關(guān)部門、單位都要認(rèn)真覆行職責(zé),全面做好采空塌陷區(qū)的管理工作,回填與管理并舉,達(dá)到綜合治理的目的,防止發(fā)生地面采空塌陷區(qū)引起的地質(zhì)災(zāi)害,確保礦區(qū)安全。
四、地表塌陷的治理方法
1、填堵法:一般用于塌陷坑較淺小時(shí)的處理。當(dāng)陷坑內(nèi)有基巖出露時(shí),首先在坑內(nèi)填入塊石、碎石做成反濾層,或采用地下巖石爆破回填,然后上覆粘土夯實(shí)。陷坑內(nèi)未出露基石,塌陷坑危害較小時(shí),可回填塊石或用粘土直接回填夯實(shí)。
2、跨越法:是用于塌陷坑較大,而回填又困難的陷坑的處理方法。一般以梁板跨越,兩端支承在可靠的巖、土體上,每邊支承長(zhǎng)度不小于1.0-1.5米。
3、強(qiáng)夯法:通常的強(qiáng)夯法是把10~20噸的夯錘起吊到一定高度(L~40米),然后讓其自由落下,造成較大的沖擊對(duì)土體強(qiáng)力夯實(shí)
4、灌注法:把灌注材料通過(guò)鉆孔或巖溶洞口進(jìn)行注漿,其目的是強(qiáng)化土洞或洞穴充填物、填充巖溶洞隙、攔截地下水流、加固建筑物地基。
5、深基礎(chǔ)法:對(duì)一些深度較大,同時(shí)跨越結(jié)構(gòu)又無(wú)能為力的塌陷坑,通常是采用柱基,將荷載傳遞到基巖上。
6、控制抽排水強(qiáng)度法。由于抽排水使地下水位下降,常常造成地面塌陷,礦山井下強(qiáng)排疏干時(shí),影響就更顯著。因此,合理地控制抽排水的強(qiáng)度,是減少塌陷產(chǎn)生的一個(gè)重要途徑。
什么叫地面塌陷?
地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一種動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。
哪些因素會(huì)誘發(fā)地面塌陷?
。1)礦山地下水采空;
。2)地下工程中的排三水疏干與突水作用;
。3)過(guò)量抽采地下水;
。4)人工蓄水;
(5)人工加載;
。6)人工振動(dòng);
。7)地表滲水。
地面塌陷有什么規(guī)律?
。1)巖溶強(qiáng)烈發(fā)育的純可溶巖分布地帶或沿其與非可溶巖的接觸地帶
。2)沿可溶巖中的斷裂帶或主要裂隙交匯破碎帶,巖層劇烈轉(zhuǎn)折、破碎的地帶;
。3)松散蓋層較薄且以砂土為主,其底部粘性土層缺失或甚。ㄒ话悴蛔1—2米)的“天窗”地段;
(4)巖溶地下水的主逕流帶或巖溶管道上;
。5)具有潛水和巖溶水雙層含水層分布地帶;
(6)巖溶地下水的排泄區(qū);
(7)巖沉吟地下水位在基巖面上下頻繁波動(dòng)的地帶,或受排水影響強(qiáng)烈的降落漏斗中心及近側(cè)地段;
(8)臨近河、湖、塘地表水體的近岸地帶;
。9)巖溶地下水位埋藏較淺的低洼地帶。
地面塌陷有什么前兆?
。1)井、泉的異常變化:如井、泉的突然干枯或渾濁翻沙,水位驟然降落等。
。2)地面形變:地面產(chǎn)生地鼓,小型垮塌,地面出現(xiàn)環(huán)型開裂,地面出現(xiàn)沉降。
。3)建筑物作響、傾斜、開裂。
。4)地面積水引起地面冒氣泡、水泡、旋流等。
(5)植物變態(tài)、動(dòng)物驚恐。微微可聞地下土層的垮落聲。
地面塌陷如何監(jiān)測(cè)?
1、對(duì)已發(fā)現(xiàn)塌陷前兆現(xiàn)象地區(qū)的監(jiān)測(cè)、主要是對(duì)地面和建筑物的變形監(jiān)測(cè),通常在地面已經(jīng)開裂或建筑物開裂、傾斜的某些部位設(shè)置一定的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位、然后可采用肉眼和皮尺等其進(jìn)行們移或變形的定期觀測(cè),觀測(cè)頻率可每天觀測(cè)一次。如果發(fā)現(xiàn)位移或變形速度加快,則要加密觀測(cè),同時(shí)要立即報(bào)警。
另外,還應(yīng)對(duì)塌陷地區(qū)抽排地下水引起泉水的干涸、地面積水、人工蓄水(滲漏)引起的地面冒氣泡或水泡、植物變態(tài),建筑物作響或傾斜、地下土層垮落聲、井、孔、泉等水量、水位和含沙量的突變以及動(dòng)物的驚恐異常等現(xiàn)象進(jìn)行觀測(cè)。
2、對(duì)覆蓋于層厚度小于10米巖溶區(qū)的監(jiān)測(cè),應(yīng)在野外實(shí)地調(diào)查和圈定的基礎(chǔ)上進(jìn)行。主要選取人群居住和建筑物集中的地區(qū)對(duì)地面和建筑物的變形以及周圍附近的泉、井、孔的水量、水位和含沙量的突變、動(dòng)物驚恐異常等現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
3、對(duì)地下水集中開采和疏排地區(qū)的監(jiān)測(cè),應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)覆蓋土地層厚度小于10米的巖溶地段和人群居住、建筑物集中的地段。可對(duì)地面和建筑物的變形進(jìn)行監(jiān)測(cè),同時(shí)還應(yīng)對(duì)附近的民井、機(jī)井、水塘的水位、水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)報(bào)警。
非巖溶地面塌陷一般主要有礦山采空塌陷地下工程洞室開挖塌陷。監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要是對(duì)已發(fā)現(xiàn)塌陷前兆現(xiàn)象的地區(qū)進(jìn)行地面和建筑物變形監(jiān)測(cè)和抽排下水引起的泉、塘干涸、植物變態(tài)′下土層垮落、井、孔水位和含沙量突以及動(dòng)物驚恐異常等現(xiàn)象的監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)報(bào)警和采取防災(zāi)避險(xiǎn)措施。
怎么預(yù)防地面塌陷?
在巖溶區(qū)進(jìn)行工程建設(shè),應(yīng)采取如下對(duì)策預(yù)防巖溶塌陷:
(1)對(duì)已有巖溶塌陷發(fā)生且其穩(wěn)定性差尚有活動(dòng)跡象的地段,就堅(jiān)決避讓;
(2)對(duì)已有巖溶塌陷數(shù)量較少且其穩(wěn)定性較好已不再活動(dòng)的地段。
(3)建筑物應(yīng)盡量避開有利于巖溶塌陷發(fā)育的地段原則上應(yīng)使主要建筑物避開塌陷地段。
(4)工程設(shè)計(jì)和施工中要注意消除或減輕人為因素的影響;如設(shè)置完善的排水系統(tǒng),避免地表水大量入滲,對(duì)已有塌陷坑進(jìn)行填堵處理,防止地表水向其匯聚注入等。
發(fā)生地面塌陷時(shí)應(yīng)采取什么應(yīng)急措施?
。1)視險(xiǎn)情發(fā)展將人、物及時(shí)撤離險(xiǎn)區(qū)。在發(fā)現(xiàn)前兆時(shí)即應(yīng)制定撤離計(jì)劃。
。2)塌陷發(fā)生后對(duì)臨近建筑物的塌陷坑應(yīng)及時(shí)填堵,以免影響建筑物的穩(wěn)定。其方法是投入片石,上鋪砂卵石,再上鋪砂,表面用粘土夯實(shí),經(jīng)一段時(shí)間的下沉壓密后用粘土夯實(shí)補(bǔ)平。
。3)對(duì)建筑物附近的地面裂縫應(yīng)及時(shí)填塞,地面的塌陷坑應(yīng)攔截地表水防止其注入。
。4)對(duì)嚴(yán)重開裂的建筑物應(yīng)暫時(shí)封閉不許使用,待進(jìn)行危房鑒定后才確定應(yīng)采取的措施。
地面塌陷的治理方法
1、填堵法:填堵法是一種最常見的治理方法。一般用于塌陷坑較淺小時(shí)的處理。當(dāng)陷坑內(nèi)有基巖出露時(shí),首先在坑內(nèi)填入塊石、碎石做成反濾層,或采用地下巖石爆破回填,然后上覆粘土夯實(shí)。陷坑內(nèi)未出露基冉,塌陷坑危害較小時(shí),可回填塊石或用粘土直接回填夯實(shí)。
2、跨越法:跨越法是用于塌陷坑較大,而回填又困難的陷坑處理方法。該方法是采用堅(jiān)實(shí)穩(wěn)固的跨越結(jié)構(gòu),使得陷坑上的荷載通過(guò)跨越結(jié)構(gòu)而作用在可靠的土體或巖體上。
3、強(qiáng)夯法:通常在強(qiáng)夯法是把10~20噸的夯錘起吊到一定高度(10~40米),然后讓其自由落下,造成較大的沖擊對(duì)土體強(qiáng)力夯實(shí)。
4、灌注法:把灌注材料通過(guò)鉆孔或巖溶洞口進(jìn)行注漿,其目的是強(qiáng)化土洞或洞穴充填物、填充巖溶洞隙,攔截地下水流、加固建筑物地基。
5、深基礎(chǔ)法。對(duì)一些深度較大,同時(shí)跨越結(jié)構(gòu)又無(wú)為力的塌陷坑,深基加固建筑物的基礎(chǔ)是一種較理想的方法。通常是采用打入樁、鉆孔灌注樁、深井和墩式基礎(chǔ)等把建筑物的基礎(chǔ)置于基巖上。
6、控制抽排水強(qiáng)度法。由于抽排水使地下水位下降,常常造成地面塌陷;礦山井下強(qiáng)排疏干時(shí),影響就更顯著。因此,合理地控制抽排水的強(qiáng)度,是減少塌陷產(chǎn)生的一個(gè)重要途徑。