本發(fā)明涉及一種鄰近露天礦的井工塌陷區(qū)治理方法,尤其適用于露天與井工協(xié)同開采過程中井工礦所致塌陷區(qū)使用的鄰近露天礦的井工塌陷區(qū)治理方法。
背景技術(shù):
近年來煤礦地下開采造成了大面積的塌陷區(qū),其治理方式多需要在礦區(qū)外運(yùn)輸充填材料充填覆蓋井工沉陷裂隙,運(yùn)輸和材料成本昂貴,針對(duì)以上問題本發(fā)明一種鄰近露天礦的井工塌陷區(qū)治理方法,可以降低成本,節(jié)約費(fèi)用,同時(shí)有效治理塌陷區(qū),方法簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)便,成本低,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處,提供一種施工簡(jiǎn)單、就提取材成本低廉的鄰近露天礦的井工塌陷區(qū)治理方法。
技術(shù)方案:針對(duì)上述技術(shù)目的本發(fā)明鄰近露天礦的井工塌陷區(qū)治理方法,包括如下步驟:
a.隨著露天礦推進(jìn),工礦采煤面隨著推進(jìn)形成采空區(qū),伴隨著上覆巖層垮落而產(chǎn)生直達(dá)地面的大小不等的中小裂縫帶和大裂縫帶兩種破壞帶,以及形成地面塌陷區(qū),將露天礦產(chǎn)生的土與巖石開采剝離物收集起來;
b.對(duì)剝離物進(jìn)行篩選分類,從而獲得巖石和土壤兩類物質(zhì),將剝離物運(yùn)輸至塌陷區(qū)在地表對(duì)塌陷區(qū)不同寬度裂隙分別進(jìn)行填充處理;
針對(duì)地表塌陷區(qū)內(nèi)寬度小于0.3m的中小裂縫,首先將分類篩選出的土壤充填至中小裂縫,在充填裂縫距塌陷區(qū)坑底3m時(shí),改用小塊巖石進(jìn)行填充,直至塌陷區(qū)坑底;
針對(duì)地表塌陷區(qū)內(nèi)寬度大于0.3m的大裂縫,首先將分類篩選出的大塊巖石回填大裂隙的孔洞,然后繼續(xù)充填剝離物中小塊巖石直至塌陷區(qū)坑底;
c.將塌陷區(qū)上所有的中小裂縫和大裂隙填充完畢后,對(duì)塌陷區(qū)坑底進(jìn)行強(qiáng)夯處理,然后將分類篩選出的大塊巖石回填至塌陷區(qū)直至地表2m,繼續(xù)充填剝離物中小塊巖石到塌陷區(qū)直至全部覆蓋大塊巖石,接著向塌陷區(qū)內(nèi)灌注水泥砂漿直至距離地表1m,等水泥砂漿完全凝固,最后使用剝離物中土壤進(jìn)行覆蓋,每隔0.3m左右分層夯實(shí),直至與地面齊平;
d.隨著井工礦采煤面繼續(xù)推進(jìn),將產(chǎn)生新的中小裂縫帶、大裂縫帶和地面塌陷區(qū),重復(fù)步驟a、b、c,直至所有裂縫和塌陷區(qū)消失,且地面的塌陷停止。
中小裂縫帶和大裂縫帶分層進(jìn)行回填及夯實(shí),其中,回填過程中選擇回填使用的巖石粒徑與當(dāng)前裂隙寬度比小于1:3,表土層分層夯實(shí)和塌陷區(qū)坑底夯實(shí)均采用強(qiáng)夯處理,點(diǎn)夯3遍,間隔跳夯,滿夯1遍。
隨著井工礦采煤面向前推進(jìn),地表上方形成的中小裂縫帶和大裂縫帶之前就及時(shí)回填治理;塌陷區(qū)平整后的坡度不應(yīng)大于7°,且混凝土層灌注水泥沙漿厚度不低于0.5m,表層填埋的露天礦排土厚度不小于1m。
有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點(diǎn):1)充填材料來自臨近露天礦剝離物,大大降低充填材料材料成本和運(yùn)輸成本;2)解決了露天礦開采剝離物占用大量地表空間與運(yùn)輸成本的問題;3)封堵地表空氣通往采場(chǎng)的通道,防止采煤工作面漏風(fēng),確保井工開采安全,在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有廣泛的實(shí)用性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的塌陷區(qū)治理示意圖
圖中:1-卡車,2-煤,3-采煤工作面,4-采空區(qū),5-小裂隙,6-大裂隙,7-塌陷區(qū),8-露天礦,9-露天礦端幫,10-地面。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述:
如圖1所示,本發(fā)明的鄰近露天礦的井工塌陷區(qū)治理方法,包括如下步驟:
a.隨著露天礦8推進(jìn)煤2被開除后,工礦采煤面3隨著推進(jìn)形成采空區(qū)4,伴隨著上覆巖層垮落而產(chǎn)生直達(dá)地面10的大小不等的中小裂縫帶5和大裂縫帶6兩種破壞帶,以及形成地面塌陷區(qū)7,將露天礦8產(chǎn)生的土與巖石開采剝離物收集起來;
b.對(duì)剝離物進(jìn)行篩選分類,從而獲得巖石和土壤兩類物質(zhì),將剝離物運(yùn)輸至塌陷區(qū)7在地表10對(duì)塌陷區(qū)不同寬度裂隙分別進(jìn)行填充處理;
針對(duì)地表塌陷區(qū)7內(nèi)寬度小于0.3m的中小裂縫5,首先將分類篩選出的土壤充填至中小裂縫5,在充填裂縫距塌陷區(qū)7坑底3m時(shí),改用小塊巖石進(jìn)行填充,直至塌陷區(qū)7坑底;
針對(duì)地表塌陷區(qū)7內(nèi)寬度大于0.3m的大裂縫6,首先將分類篩選出的大塊巖石回填大裂隙6的孔洞,然后繼續(xù)充填剝離物中小塊巖石直至塌陷區(qū)7坑底;
中小裂縫帶5和大裂縫帶6分層進(jìn)行回填及夯實(shí),回填過程中選擇回填使用的巖石粒徑與當(dāng)前裂隙寬度比小于1:3,表土層分層夯實(shí)和塌陷區(qū)坑底夯實(shí)均采用強(qiáng)夯處理,點(diǎn)夯3遍,間隔跳夯,滿夯1遍;
c.將塌陷區(qū)7上所有的中小裂縫5和大裂隙6填充完畢后,對(duì)塌陷區(qū)7坑底進(jìn)行強(qiáng)夯處理,然后將分類篩選出的大塊巖石回填至塌陷區(qū)7直至地表2m,繼續(xù)充填剝離物中小塊巖石到塌陷區(qū)7直至全部覆蓋大塊巖石,接著向塌陷區(qū)7內(nèi)灌注水泥砂漿直至距離地表101m,等水泥砂漿完全凝固,最后使用剝離物中土壤進(jìn)行覆蓋,每隔0.3m左右分層夯實(shí),直至與地面齊平;
d.隨著井工礦采煤面3繼續(xù)推進(jìn),將產(chǎn)生新的中小裂縫帶5、大裂縫帶6和地面塌陷區(qū)7,重復(fù)步驟a、b、c,直至所有裂縫和塌陷區(qū)消失,且地面10的塌陷停止。
隨著井工礦采煤面3向前推進(jìn),地表10上方形成的中小裂縫帶5和大裂縫帶6之前就及時(shí)回填治理;塌陷區(qū)7平整后的坡度不應(yīng)大于7°,且混凝土層灌注水泥沙漿厚度不低于0.5m,表層填埋的露天礦排土厚度不小于1m。
具體實(shí)施例:
首先,井工礦采煤面3隨著推進(jìn)形成采空區(qū)4,伴隨著上覆巖層垮落而產(chǎn)生直達(dá)地面10的大小不等的中小裂縫帶5和大裂縫帶6兩種破壞帶,以及形成地面塌陷區(qū)7;其中對(duì)開采形成的大中小裂隙帶5、6在地表塌陷區(qū)7形成之前,進(jìn)行分區(qū)回填,夯實(shí)平整,平整后的土層厚度保持在30CM以上,區(qū)域坡度控制在7°以內(nèi)。
隨著露天礦8推進(jìn),產(chǎn)生的土與巖石等開采剝離物利用卡車1通過露天礦8的端幫9由坑底向上運(yùn)輸至塌陷區(qū)7,在地表10對(duì)剝離物進(jìn)行篩選分類,分為巖石和土壤兩類,然后首先對(duì)塌陷區(qū)不同寬度裂隙分別處理:
1)對(duì)于地表塌陷區(qū)7內(nèi)寬度小于0.3m的中小裂縫5,首先將分類篩選出的土壤充填至中小裂縫5,在充填裂縫距塌陷區(qū)7坑底3m時(shí),改用小塊巖石進(jìn)行填充,直至塌陷區(qū)7坑底;
2)對(duì)于地表塌陷區(qū)7內(nèi)寬度大于0.3m的大裂縫6,首先將分類篩選出的大塊巖石回填大裂隙6的孔洞,然后繼續(xù)充填剝離物中小塊巖石直至塌陷區(qū)7坑底;
c.裂隙5、6填充完畢后,對(duì)塌陷區(qū)7坑底進(jìn)行強(qiáng)夯處理,然后將分類篩選出的大塊巖石回填至塌陷區(qū)7直至地表2m,繼續(xù)充填剝離物中小塊巖石到塌陷區(qū)7直至全部覆蓋大塊巖石,接著向塌陷區(qū)7內(nèi)灌注水泥砂漿直至距離地表101m,等水泥砂漿完全凝固,最后使用剝離物中土壤進(jìn)行覆蓋,每隔0.3m左右分層夯實(shí),直至與地面10齊平。
d.隨著井工礦采煤面3繼續(xù)推進(jìn),將產(chǎn)生新的中小裂縫帶5、大裂縫帶6和地面塌陷區(qū)7,重復(fù)步驟a、b、c,直至所有裂縫和塌陷區(qū)消失,且地面10的塌陷停止。