靖远矿区地面塌陷地裂缝特征与治理研究

　　b.Ⅰ级地裂缝在靠近地面塌陷区中部附近的部位比较发育;Ⅱ级地裂缝在塌陷区中部分布较多;Ⅲ级地裂缝在塌陷区边缘多,在Ⅰ级和Ⅱ级地裂缝尖灭处常伴生有Ⅲ级的弧形裂缝;

　　c.第四纪覆盖层厚度大的宽阔河滩、山间盆地等部位地裂缝发育;第四纪覆盖层厚度小(<1 m)或基岩出露的山脊、陡坡和沟谷部位地裂缝少;

　　d.由于小煤窑开采深度较小、没有留足够的安全煤柱,因此,小煤窑采空区的地裂缝比大煤矿开采区的地裂缝发育数量多;e.地面塌陷稳定区的地裂缝分布数量比塌陷非稳定区的地裂缝分布数量明显少,其主要原因是地面塌陷稳定区一般不再有新的地裂缝产生,而且塌陷稳定区以前早期形成的地裂缝已基本被填埋或阶坎已被夷平;.众多小煤窑集中开采区的各个小煤窑相互影响导致地裂缝分布多、密度大、规模大、危害性大。

　　3)不同级别的地裂缝延伸特征有差异,大多情况下Ⅰ级地裂缝沿开采范围边界附近呈中部直、两端弧形延伸,Ⅱ级和Ⅲ级地裂缝呈近似直线状延伸。

　　3　地面塌陷稳定性分析

　　3.1　地面塌陷

　　根据原煤炭工业局颁布的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》有关规定,参照靖远矿区地表移动观测资料,综合分析研究,矿区地面塌陷区地表移动延续时间与开采深度之间具有如下关系:

　　1)开采深度小于100 m时,地表移动延续总时间为1年;2)开采深度为100 m~200 m时,地表移动延续总时间为1.5年;3)开采深度为200 m~300 m时,地表移动延续总时间为2年;4)开采深度为300 m~400 m时,地表移动延续总时间为2.5年;5)开采深度为400 m~500 m时,地表移动延续总时间为3年。从上述结果来看,开采深度越大,地面移动延续时间越长。综合考虑各影响因素,通过分析研究,矿区地表塌陷稳定性特征如下:

　　红会煤矿:红会一矿二号井为塌陷稳定区;一号井+1 560 m高程以上为塌陷稳定区;五、六采区现已经开采的4个工作面为塌陷非稳定区;红会三矿井田属塌陷稳定区;红会一矿八采区为塌陷非稳定区;红会四矿井田北翼煤层+1 580 m等高线以上为塌陷稳定区,该高程以下生产水平为塌陷非稳定区。王家山煤矿:王家山矿一、二号井+1 650 m等高线以上为塌陷稳定区;四、五号井+1 600 m等高线以上为塌陷稳定区;+1 600 m等高线以下为塌陷非稳定区。

　　通过分析,各矿区的塌陷稳定区与非稳定区的评价结果如表3所示。

　　3.2　地裂缝

　　地裂缝稳定性受多种因素影响,除受塌陷区稳定性影响外,还受到地质条件、地表水和人类活