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地表塌陷區(qū)如何治理
導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)的一種地質現(xiàn)象。當這種現(xiàn)象發(fā)生在有人類活動的地區(qū)時,便可能成為一種地質災害。
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》的有關規(guī)定,為了加強公司對地面采空塌陷區(qū)及裂縫的管理,有效地防止煤礦采空塌陷區(qū)及裂縫漏風和發(fā)火,防止地面人、機、畜誤入塌陷坑造成人員傷亡和各種損失,結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,要求各單位認真執(zhí)行落實。
一、職能劃分
地面塌陷區(qū)及裂縫管理屬安全管理范疇,是一項十分重要的工作,各級領導必須高度重視,認真管理。公司由總工程師主管,安全科、地測科為業(yè)務管理部門。
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)對應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、當確定某一區(qū)域進行回采時,地測科應在井上下對照圖上圈定對應地面可能出現(xiàn)下沉、塌陷的范圍,預計塌陷的時間。預計塌陷的范圍內如有農田、建筑物或其他構筑物,應提前搬遷或處理。
2、當井下開始采煤,礦總工程師應指定地測科及其他相關部門有關人員定期到可能塌陷的區(qū)域查看,并實際記錄塌陷發(fā)生的時間、范圍、深度及周圍裂縫范圍,并及時通報領導和有關部門。
3、在可能出現(xiàn)塌陷區(qū)域的周圍、路口設置明顯的警戒線和警示牌。警示牌要寫清楚“塌陷危險區(qū)、嚴禁進入”字樣。每季度組織檢查一次,凡損壞、破壞的警示牌及時更換。
4、要阻斷進入塌陷區(qū)的道路,防止車輛、人員、牲畜直接進入塌陷區(qū)。并加強針對性的安全宣傳和教育,增強群眾的防災意識。
5、地面出現(xiàn)塌陷時,煤礦要根據(jù)情況及時對塌陷坑進行必要的回填。
6、對地面塌陷區(qū)進行回填時,施工單位要安排專職的監(jiān)護人員,防止人、機墜入塌陷區(qū)。
7、經過塌陷區(qū)域的供水管路,由使用單位定期檢查、維修,嚴防跑水。其他工業(yè)和民用廢水,未經批準不得進入塌陷坑。
8、對已經出現(xiàn)的所有塌陷坑,認真進行一次清理,并標在井上下對照圖上,注明塌陷時間、范圍、深度。
9、留設的保安煤柱,一經留設,嚴禁開采。
10、根據(jù)實際情況,制定塌陷區(qū)治理規(guī)劃,各有關部門、單位都要認真覆行職責,全面做好采空塌陷區(qū)的管理工作,回填與管理并舉,達到綜合治理的目的,防止發(fā)生地面采空塌陷區(qū)引起的地質災害,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的處理。當陷坑內有基巖出露時,首先在坑內填入塊石、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。陷坑內未出露基石,塌陷坑危害較小時,可回填塊石或用粘土直接回填夯實。
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,每邊支承長度不小于1.0-1.5米。
3、強夯法:通常的強夯法是把10~20噸的夯錘起吊到一定高度(L~40米),然后讓其自由落下,造成較大的沖擊對土體強力夯實
4、灌注法:把灌注材料通過鉆孔或巖溶洞口進行注漿,其目的是強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、深基礎法:對一些深度較大,同時跨越結構又無能為力的塌陷坑,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,礦山井下強排疏干時,影響就更顯著。因此,合理地控制抽排水的強度,是減少塌陷產生的一個重要途徑。
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)的一種動力地質現(xiàn)象。
哪些因素會誘發(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)過量抽采地下水;
。4)人工蓄水;
。5)人工加載;
。6)人工振動;
。7)地表滲水。
地面塌陷有什么規(guī)律?
。1)巖溶強烈發(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的地帶,或受排水影響強烈的降落漏斗中心及近側地段;
。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)、動物驚恐。微微可聞地下土層的垮落聲。
地面塌陷如何監(jiān)測?
1、對已發(fā)現(xiàn)塌陷前兆現(xiàn)象地區(qū)的監(jiān)測、主要是對地面和建筑物的變形監(jiān)測,通常在地面已經開裂或建筑物開裂、傾斜的某些部位設置一定的監(jiān)測點位、然后可采用肉眼和皮尺等其進行們移或變形的定期觀測,觀測頻率可每天觀測一次。如果發(fā)現(xiàn)位移或變形速度加快,則要加密觀測,同時要立即報警。
另外,還應對塌陷地區(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物的驚恐異常等現(xiàn)象進行觀測。
2、對覆蓋于層厚度小于10米巖溶區(qū)的監(jiān)測,應在野外實地調查和圈定的基礎上進行。主要選取人群居住和建筑物集中的地區(qū)對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、動物驚恐異常等現(xiàn)象進行監(jiān)測。
3、對地下水集中開采和疏排地區(qū)的監(jiān)測,應重點監(jiān)測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。可對地面和建筑物的變形進行監(jiān)測,同時還應對附近的民井、機井、水塘的水位、水質進行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)異常,及時報警。
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)測內容主要是對已發(fā)現(xiàn)塌陷前兆現(xiàn)象的地區(qū)進行地面和建筑物變形監(jiān)測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物驚恐異常等現(xiàn)象的監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)異常,及時報警和采取防災避險措施。
怎么預防地面塌陷?
在巖溶區(qū)進行工程建設,應采取如下對策預防巖溶塌陷:
。1)對已有巖溶塌陷發(fā)生且其穩(wěn)定性差尚有活動跡象的地段,就堅決避讓;
。2)對已有巖溶塌陷數(shù)量較少且其穩(wěn)定性較好已不再活動的地段。
(3)建筑物應盡量避開有利于巖溶塌陷發(fā)育的地段原則上應使主要建筑物避開塌陷地段。
。4)工程設計和施工中要注意消除或減輕人為因素的影響;如設置完善的排水系統(tǒng),避免地表水大量入滲,對已有塌陷坑進行填堵處理,防止地表水向其匯聚注入等。
發(fā)生地面塌陷時應采取什么應急措施?
。1)視險情發(fā)展將人、物及時撤離險區(qū)。在發(fā)現(xiàn)前兆時即應制定撤離計劃。
。2)塌陷發(fā)生后對臨近建筑物的塌陷坑應及時填堵,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,經一段時間的下沉壓密后用粘土夯實補平。
(3)對建筑物附近的地面裂縫應及時填塞,地面的塌陷坑應攔截地表水防止其注入。
。4)對嚴重開裂的建筑物應暫時封閉不許使用,待進行危房鑒定后才確定應采取的措施。
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的處理。當陷坑內有基巖出露時,首先在坑內填入塊石、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。陷坑內未出露基冉,塌陷坑危害較小時,可回填塊石或用粘土直接回填夯實。
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。該方法是采用堅實穩(wěn)固的跨越結構,使得陷坑上的荷載通過跨越結構而作用在可靠的土體或巖體上。
3、強夯法:通常在強夯法是把10~20噸的夯錘起吊到一定高度(10~40米),然后讓其自由落下,造成較大的沖擊對土體強力夯實。
4、灌注法:把灌注材料通過鉆孔或巖溶洞口進行注漿,其目的是強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、深基礎法。對一些深度較大,同時跨越結構又無為力的塌陷坑,深基加固建筑物的基礎是一種較理想的方法。通常是采用打入樁、鉆孔灌注樁、深井和墩式基礎等把建筑物的基礎置于基巖上。
6、控制抽排水強度法。由于抽排水使地下水位下降,常常造成地面塌陷;礦山井下強排疏干時,影響就更顯著。因此,合理地控制抽排水的強度,是減少塌陷產生的一個重要途徑。