褚興軍

摘 要：隨著我國經濟的不斷發(fā)展和科技的變革，國民對于能源的需求與日俱增，其中對于煤礦的需求量更是非常廣泛。但是，煤礦資源受到了自然的先天制約，巨大的煤礦資源需求量使得我國煤礦資源開采的面積十分廣博。在煤礦下采的過程之中，煤礦資源被開采帶出，使得周圍的巖層的原始平衡狀態(tài)受到了應力的破壞，進而會導致煤礦資源周圍的巖層產生斷裂、滑移、變形等情況產生，若這種變化現(xiàn)象連帶到地面時，則會產生地表沉降進而形成漏斗形的塌陷坑等。而這些塌陷坑、塌陷盆地等正是礦區(qū)周圍建筑物以及生態(tài)環(huán)境之中的安全隱患，由此會造成土地資源以及人民財產安全的不必要損失。而煤礦資源的運用一直以來是難以被替代和改變的，進而對于礦區(qū)開采造成的隱患要進行預防和新時代技術的運用，由此在保證人民以及周遭環(huán)境和諧發(fā)展的前提之下，合理、安全的進行對于煤礦的開采。基于此，本文就如何預防沉陷和控制技術的運用作出探究。

關鍵詞：煤礦開采;沉陷預防;控制技術

煤礦的運用以及生產已然與生活各行各業(yè)密切相關，無法割棄。電力對于當今時代下的人民來說，是直觀重要的因素，信息技術的運用、學習、生活等無處不需要電力。而風力發(fā)電對于人口龐大的中國來說是遠遠不夠的，還需要火力發(fā)電，這就需要大量的煤礦作為保障。并且在煤礦資源還能夠用于煉焦，產生的焦炭是煉鐵的重要原料，煤焦油則能夠提取多種工業(yè)用的重要化合物。而這些都將促進我國社會經濟的發(fā)展，也就是說，煤礦的開采和運用為我國經濟快速可持續(xù)發(fā)展提供了基礎的保障。但是，正由于社會對于煤礦的需求，采會造成企業(yè)不斷的進行對于煤礦的無度開采，進而造成礦區(qū)附近土地塌陷且伴有積水、農田的生產量降低或者絕產、道路塌陷、房屋下沉或變形等情況產生，而這些將會對于社會發(fā)展以及人民財產等造成損失。由此，個煤礦開采企業(yè)要針對煤礦開采給周遭環(huán)境帶來的隱患作出預防和處理。

1煤礦開采的現(xiàn)狀以及危害

1.1損壞地表建筑物

煤礦的地下開采一般深度在幾百米到一千米左右，也就是說在煤礦開采的過程中，是將深度百米至千米的巖層挖空，進而促使原本覆蓋或者緊密結合的巖層之間產生裂縫的同時，受到了原有應力的影響，由此形成了巖層滑移、斷裂等現(xiàn)象的產生。通過層層的作用和連帶反應，造成地表上的建筑物部分產生塌陷，從而建筑物產生變形，嚴重者會因此產生塌陷。此外，煤礦開采的礦區(qū)附近若有高級公路、鐵路、城市間供水、輸氣、運油管道以及大型建筑物設施等，所產生的危害以及損失將是不可估量的。同時，大型水利設施建筑物的損壞將會產生無法彌補的侵害和損失。

1.2侵害地表生態(tài)環(huán)境

由于煤礦的開采會造成地表沉降，而地表的沉降則會影響土地的組成和結構，進而使得土地原有的含水性以及抗侵蝕性能的降低和破壞，由此會造成水土流失的加劇和影響，并影響著土地實際使用的生產性能，使得原本就十分脆弱的礦區(qū)耕地變得更加的貧瘠。此外，由于地下巖層的滑移、斷裂等，會造成地表的坍塌和沉陷，于此草木等會產生下沉、傾斜等現(xiàn)象的產生，影響了土地資源以及生態(tài)環(huán)境的發(fā)展和穩(wěn)定。

1.3引發(fā)地質災害

根據(jù)礦區(qū)開采可知，其會開采附近的巖層會發(fā)生斷裂、滑移、變形等現(xiàn)象，于此形成了斷裂帶等，而這勢必會影響地表的沉降和松動，在此情況之下，山體、丘陵等地帶的山體開裂的現(xiàn)象產生，進而會產生山體滑坡、坍塌、開裂等，進而增加了各種山體災害的發(fā)生，對于附近的居民以及建筑等安全產生嚴重的威脅。

2煤礦開采沉陷預防和控制技術的運用

2.1充填式開采

在煤礦開采的過程中，其頂板巖層沒有暴露之前，就可以選擇堅固且密實的材料進行空區(qū)的填充，以此盡量減少頂板巖層下降的高度和形變，于此能夠有效的實現(xiàn)控制地表下沉、保護地表建筑物的目的。而充填式開采的方式，需要專門的充填設備以及設施，并且需要充足的充填材料作為保障。其中，水砂填充是開采過程中使用最多也是最為經濟的方式，并且也是阻止地表下沉效果最好的技術方法。其次，還有風力充填和矸石自溜充填等方式可以根據(jù)企業(yè)實際的經濟情況以及設施的租設情況進行選擇。

2.2條帶式開采

條帶式的開采方式，就是根據(jù)煤層以及覆蓋巖層的綜合性的特點，根據(jù)科學、合理的采流比例，在煤層開采的過程中開采一條巷道，同時要保留一條。這樣不僅能夠開采到相應的煤礦資源，還能促使保留下的煤成形成保護層，對于上層覆蓋的演示起到支撐的作用。于此能夠減少巖層的變形、斷裂、滑移等現(xiàn)象的產生，進而以此用其堅實的根基為地表的下沉等提供保障。但是，條帶式開采的方式需要挖掘多條巷道，并且對于煤礦的生產并高，其工作的效率也有待提高。

2.3限厚式開采

限厚式開采方法，就是根據(jù)帶開采區(qū)域的水文條件、地質條件、地形地貌以及地表建筑的抗沉陷、變形和破壞的能力，通過科學的計算與詳盡的分析之后，確定出開采的最佳厚度，以此通過合理的計算能夠保障地表不能產生地下積水，并且地表建筑物將不會受到損害，生態(tài)環(huán)境和土地都能夠得到持續(xù)發(fā)展的保障。在沒魯昂開采的過程中，只要嚴格遵守開采的厚度，就能實現(xiàn)塌陷的預防和控制，并達到保護地表建筑、農田和生態(tài)環(huán)境的目的。但是，這項開采技術雖然能夠保障地表沉陷的發(fā)生，但是其開采率也是十分的低，僅適用于煤層較薄的煤礦開采區(qū)。

2.4協(xié)調性開采

協(xié)調性開采是指在開采的過程中，要按照科學、合理計算出的各巖層之間最適宜的開采間距進行煤礦資源的取得，于此開展的順序、位置的錯落等能夠實現(xiàn)工作面與工作面之間產生滑移、斷裂等情況產生作用力的部分抵消，甚至是全部抵消，以此能夠保證巖層的穩(wěn)定和堅實，進而使得地表的建筑物等收到良好的保護。雖然該項技術能夠保證生產安全以及開采率，但是對于挖掘技術以及工作面錯局的距離有著嚴格的要求，所以實際生產的難度較大，我國并未完善并推行。

2.5巖層帶填充

相關的技術工作人員要詳細的分析并解讀采空區(qū)上面覆蓋三層演示的特征，由此能夠確保在開采空區(qū)之后的相對時間之內，進行對于該區(qū)域的鉆孔，并向隔離帶內高壓注漿，實現(xiàn)巖層的充填，以此確保開采空區(qū)和巖層能夠緊密接觸，形成堅固的空間。然后可以采用砌體梁結構以此加固并穩(wěn)定連續(xù)梁的安全性。這樣能夠有效的阻止巖層將下移等逐漸作用到地表之上，進而能夠實現(xiàn)保護地表生態(tài)環(huán)境、田地以及建筑物的安全性。但是在實際的開采之中，此項技術對于工作人員的要求較高，且實行難度較大，于此要想推行該技術與實際的開采之中，就需要不斷的進行該項技術的深入研究和學習。

2.6改善地表筑物的抗沉陷能力

除了要對于地下開采技術的加強和不斷的完善，也要注重地表建筑物抗沉陷能力的提升和加強。于此，建筑物除了在需要滿足所有設計要求的強度、剛度、承載能力之外，還要具有一定適應地表變形的能力，以此能夠在抵抗地表變形的同時，保障人身以及財產的安全，以免造成不必要的損失。由此，在地表建筑物設計的過程中，可以融入抵抗變形或者抵消變形的承載力設計，以此保障地表建筑物不受沉陷的影響和作用。同時，在建筑物設計的過程之中，在符合自身設計要求的前提之下，結構布局要合理，避免出現(xiàn)加速沉降的現(xiàn)象、和極易受沉降影響的設置等，優(yōu)先將建筑物的布置在沉降均勻、傾斜較為薄弱的塌陷盆地底部，盡可能避難建設在塌陷邊緣地帶。

3結束語

綜上所述，我國社會經濟的發(fā)展，短時間之內離不開對于煤礦資源的需求。于此，對于我國煤礦開采的現(xiàn)狀，要從技術、政策以及各方面來切實的解決塌陷問題的產生以及應對的措施，由此保障煤礦開采能夠順利進行的同時，為生態(tài)環(huán)境以及人民自身和財產的安全性提供堅實的保障。