煤矿老采空区上建筑地基稳定性评价_李维

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1、ＩＳＳＮ１６７１－２９００采矿技术第１３卷第４期２０１３年７月ＣＮ４３－１３４７／ＴＤＭｉｎｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．１３，Ｎｏ．４Ｊｕｌｙ２０１３煤矿老采空区上建筑地基稳定性评价李维（江苏华晟建筑设计有限公司，江苏徐州市２２１００６）摘要：以煤矿老采空区上拟建工业建筑的地基稳定性为研究对象，通过搜集煤田地质资料、现场调查、物探、钻探勘察验证，得出了评价场地的煤层开采、采空塌陷情况等，并确定了３煤、７煤煤层露头线现状位置。为方便工程建设，将场地分成三个地质分区，分别评价煤层开采、地表变形、建筑荷载对其地基稳定性的影响，综合评价后得出了结

2、论：Ⅰ区地基相对稳定，Ⅱ区地基稳定性差～较差，Ⅲ区地基稳定，并提出了相应的处理措施。关键词：地基稳定性；采空区；巷道；地表变形矿井田范围内，场地及周边进行过采煤活动，大黄山０前言矿及周边小煤窑在此多次采煤并遗留多层采空区，随着经济的快速发展，理想的建设用地愈来愈在地表形成较大面积的塌陷坑。１９５０年代大黄山紧张，在煤矿老采空区上进行工业建筑的建设实例矿就在此进行煤层开采，主要开采二叠系下统下石也越来越多。地下煤层开采以后，采空区上的覆盖盒子组３煤、山西组７煤，周边的小煤窑后期又进行岩层和地表失去平衡而发生移动和变形，移动和变了多次复采，开采时间较

3、长，开采的方式较多，管理形在经过一段时间后趋于稳定，但地表还有少量残较混乱，资料的搜集较困难，因此，进行采空区建筑余下沉量，特别是在老采空区上进行建（构）筑物建地基稳定性评价很有必要，且难度较大。设时，在地面建筑荷载作用下，地基土体中将产生附２煤田地质及煤矿开采情况加应力，并按一定规律向下传递，改变老采空区上方破裂岩土地基的受力状态，使破裂岩体的应力增加，２．１煤田地质情况产生附加沉降，影响新建建（构）筑物的安全。因此，评价场地大地构造位置位于徐州复式背斜东必须对拟建采空区场地进行建筑地基稳定性评价，翼，贾汪含煤盆地大黄山采区西南端。评价场地内以

4、确定建筑适宜性，并采取一定处理措施，确保建及周边煤系地层主要为二迭系下统下石盒子组、山（构）筑物的安全。西组及石炭系上统太原组地层，大黄山井田主采煤近年来，国内不少学者对煤矿采空区建筑地基层为下石盒子组３煤、山西组７煤，太原组地层由于［１－５］稳定性进行了大量研究，有关采空区建筑地基稳厚度薄、开采较困难，未采。定性评价方法主要有力平衡法、附加应力分析法及评价场地下的３煤平均厚度约４．７ｍ，煤层顶、数值分析法等。这些研究大都以公路、规模不大的底板均为泥岩。西北翼倾角相对较缓（３０°～４５°左工业民用建筑用地为研究对象，对急倾斜煤层采空右），埋深１４

5、０～４２０ｍ，南北宽约４５０ｍ；３煤东南翼区的建筑地基稳定性研究还很少，本文以徐州市经倾角陡，近直立，埋深２０～４２０ｍ，南北宽约５０ｍ。济技术开发区某工业厂房工程为例，对煤矿老采空７煤平均厚度约０．７４ｍ，煤层顶板为砂岩，底板为区建筑地基稳定性进行评价。泥岩；西北翼埋深在２８０～５８０ｍ，南北宽约４８０ｍ；东南翼倾角陡，近直立，埋深２０～４２０ｍ，南北宽约１工程概况１８０ｍ。评价场地位于徐州市经济技术开发区，占地面２．２煤矿开采情况积约１１００亩，规划建设７栋单层厂房、２栋９～１２评价场地主采煤层为３煤、７煤。大黄山矿开层办公楼、９栋１～３层调

6、试办公楼、餐厅等配套设采时间在１９７３～１９８９年，开采范围为３煤露头线以施以及成品存放、调试、发车区等。场地位于大黄山北煤层倾角较缓区域，开采方法为走向长壁法，开采４６采矿技术２０１３，１３（４）深度大于１４０ｍ，顶板管理为全部跨落法；３煤露头本查明了场地３煤、７煤露头线的现状位置、上覆岩线附近陡倾角区域开采深度大于１３０ｍ，开采方式土体的性状、采空塌陷情况等。主要为急倾煤层平巷放顶煤，顶板管理为自然跨落３．１物探勘察法。小煤窑（大庙镇佟村东矿、大庙镇西三矿）于采用超高密度电法进行勘探，在３煤露头线附１９７０～２００１年开采３煤、７煤，开采范围

7、为３煤、７近布置６条测线，测线走向以垂直３煤露头线走向煤露头线附近陡倾角区域，３煤开采深度５０～１３０为主，其中１条测线平行３煤露头线走向，电极间距ｍ，７煤开采深度大于１５０ｍ，局部开采了７煤露头高密度序列设置为４．０，６．０ｍ，勘探深度６０～８０线附近１５０ｍ以内浅煤层，采煤方式主要为急倾煤ｍ，测线总长１８９０ｍ（见图１）。层平巷放顶煤，顶板管理为自然跨落法。６条测线剖面电阻率图的特征表明，场地存在采空塌陷区，塌陷后基岩面起伏较大，现采空塌陷区３现场勘察情况浅部岩土体较疏松、充水、电阻率低，测试深度内未通过搜集资料、现场调查、工程物探、钻探等，

8、基见大规模采空空洞。图１场地勘探平面布置及地基稳定性分区３．２钻探勘察部３煤露头线附近已整体垮落塌陷，形成漏斗状塌本次评价工作在场地内布