1、 采空区工程地质勘察设计 实 用 手 册 铁三院地路处 二零零四年十月 天津 前 言 随着国家经济建设事业的发展，我们在铁路、公路 勘察设计工作过程中， 经常碰到很多有关采空区的工程地 质问题。为了提高采空区工程地质勘察质量，做好选线及 勘察设计工作，搜集、总结院内外采空区工作的实践经验 并参考了铁路、公路等有关规范、规程、手册等的有关内 容，编写了“采空区工程地质勘察设计实用手册” ，便于 广大技术人员进行采空区工程地质勘察设计时参考使用。 编写 李守礼 陈则连 付新平 陈明星 鲍晓东 审核 荆志东 仇祥凯 目 录 前言1 1.采空区的定义与分类1 1.1 定义1 1.2分类及其特征1 1.
2、2. 1小型采空区分类及特征 1 1.2.2 大型采空区变形和特征2 2.勘察方法及程序3 2.1 小型采空区3 2.1.1 搜集资料3 2.1.2 地质调绘3 2.1.3 勘探5 2.1.4 小型采空区的稳定性评价6 2.1.5 小型采空区的工程处理措施7 2.2 大型采空区7 2.2.1 搜集资料7 2.2.2 调查访问8 2.2.3 地质调绘8 2.2.4 勘察与测试9 2.2.5 地表变形的观测10 2.2.6 资源评估及压矿量的计算11 2.2.7 地表移动和变形的预测12 2.2.8 稳定性评价14 2.2.9 工程处理措施15 3 应交的成果报告17 4附表、算例 18 附表-1
3、：典型工作面观测站地表移动实测参数表 19 附表-2：部分矿区地表移动实测参数表 99 算例 120 1采空区的定义与分类及其特征 1.1定义 人们在地下大面积采矿或为了各类目的在地下挖掘后遗留下 来的矿坑或洞穴，称为采空区。 1.2分类及其特征 根据采空程度分为小型采空区和大面积采空区。 1.2.1小型采空的分类及特征 （1）小型采空的分类见表-1.2.1 小型采空分类表 表-1.2.1 名称 涵义 分布及特征 掏煤洞 是指小型手工开挖的 煤洞，一般有古窑和 现代小窑两类 多分布于埋藏浅、易于开采的含煤地层 中，以平洞及斜井为多。煤洞长，有岔 洞，洞口多有弃渣堆的痕迹 掏砂洞 在含卵石的地层
4、中开 采卵石、砾石，用以 覆盖耕地表面，以减 少水分蒸发，用来保 墒。卵石、砾石被掏 后遗留的空洞俗称掏 砂洞 在甘肃、青海一带，黄河及其支流的各 级阶地上分布较多，洞口及其采空形 态，因卵石层埋藏深度不同而异。横断 面一般宽 12m，高 12m。在有掏砂洞 地区，地表常有塌陷碟地，陷落漏斗及 洞口等，但由于掏砂洞 历史较久，有 的洞口堵塞，地表状态变迁，至今已毫 无痕迹。 掏金洞 掏取砂金而遗留下来 的洞穴 主要分布在接触变质岩和有大量侵入 岩脉（石英脉）地区河流两岸，含有金 砂的沉积阶地的卵石层底部。掏金洞埋 深大，断面小，延伸长，支洞多，洞口 多分布于阶地边缘斜坡上。 坎儿井 为利用山前
5、洪积平原 的潜水而开挖的地下 引水渠道 分布在新疆天山南北的山前洪积平原 上，哈密至托克逊一带较多，其长度和 深度取决于山前洪积平原地下水的埋 藏条件和水量大小。在平面上，每隔一 定距离即有一个开挖的竖井，竖井口周 围有环形弃土堆。 其他 如古墓穴，大型地窖、大型窑洞等，有时对铁路建设有一定影 响。 （2）小型采空的地表变形类型及特征 地表变形类型为地表塌陷和开裂。小型采空范围狭窄，多呈 巷道式，地表不会产生移动盆地，但由于开采深度浅，又任其自由 坍落，地面变化剧烈。地表裂缝的分布常与开采工作面方向平行， 且随开采工作面的推进而不断向前发展。除极浅的采空外，裂缝一 般上宽下窄，无显著位移。 1
6、.2.2大型采空变形和特征 大型采空区的变形主要是在地表形成移动盆地。 即位于采空区 上方，当地下采空后，随之产生地表变形，开始形成凹地 ，随着 采空区不断扩大，凹地不断发展，形成凹陷盆地，此盆地称为移动 盆地。 （1）根据地表变形值的大小和变形特征，自移动盆地中心向 边缘在水平上可分为三个区： 均匀下沉区： （中间区）即移动盆地的中心平底部分。 移动区：又称内边缘区或危险变形区，区内变形不均匀，对 建筑物破坏作用较大。 轻微变形区：外边缘区，地表变形值较小，一般对建筑物 不起损坏作用，以地表下沉值10mm为标准，来划分其外围边界。 （2）从垂直方向上讲，地下矿层大面积采空后，矿层上部失 去支
7、撑，平衡条件被破坏，采空区上方岩体随之变形。采空区上方 岩体的变形，总的过程是 自下而上逐渐发展的漏斗状沉落，其变 形情况可分为三个带： 冒落带（崩落带） ，采空区顶板破碎坍落形成，其厚度一般 为采矿厚度的34倍。 h= cos ) 1 ( k m其中 K=1.3 裂隙带（破裂弯曲带）处于冒落带之上，并产生较大的弯 曲和变形，其厚度一般取采矿厚度的 1218 倍（从矿层顶板向上 的厚度） 。 弯曲带（不破裂弯曲带）裂隙带顶面至地面的厚度。 上述三个分带适于水平状岩层，根据采空区大小、采矿厚度和 开采深度的不同，上述三个带不一定同时存在。 其中： 缓倾层 （45） （3）非充分采动:当采空区面积
8、的长度和宽度均小于开采深度 时,地表移动盆地呈碗状、地表不出现应有的最大下沉值。 （4）充分采动：当采空区面积的长度和宽度分别等于或大于 开采深度时，地表移动盆地呈盘状，地表出现应有的最大下沉值。 （5）超充分采动：当采空区面积的长度和宽度继续增大使最 大下沉值和其它最大移动、变形不再增大。 开采的主要影响：在采空区正上方及其周围的地表发生移动和 变形。也就是说，出现在采空区正上方及其周围地表的开采影响为 开采主要影响；离采空区较远的地表的开采影响称开采次要影响。 重复开采时，下沉速度将增加 1030%，移动平稳后，实际仍 有少量残余下沉量，在老采空区建筑时，要充分考虑。 地表变形分为两种移动
9、和三种变形。两种移动为垂直移动（下 沉）和水平移动，三种变形为倾斜变形、弯曲（曲率）和水平变形 （伸张或压缩） 。 2勘察方法及程序 采空区的工程地质勘察工作，主要是搜集资料、调查访问、地 质测绘，必要时辅以物探、钻探工作。勘察工作的全过程见图-2.1.1 “采空区工程地质勘察设计流程图” 。 2.1小型采空区 2.1.1搜集资料： 小型采空一般没有专门勘察， 开采也无规划， 搜集资料十分困难， 主要以调查访问当事者或当地居民和有关方面 负责人，可以单独访问，也可已群访，以群访为好。其内容详见表 -2.1.1 2.1.2地质调绘 （1）坑洞的分布、位置、断面大小、延伸方向及其相应的地表位置。
10、（2）因采空而产生的陷坑、裂缝的位置、形状、大小、深度、 延伸方向及其与采空区和地质构造的关系。 （3） 了解采空区附近工农业抽水和水利工程建设情况及其对 采空区的影响。 开工检查 经常性检查 中间检查 验收前检查 图-2.1.1 采空区工程地质勘察设计流程图 采空区调查表 表-2.1.1 填 填表： 复核： 地质组长： 2.1.3勘探 （1）简易勘探：螺钻、钎探、洞探等，适用于埋深浅，覆盖 层为第四系沉积物。 （2）综合物探：采用电法、地震、地质雷达等综合物探方法。 （3）钻探：根据调查访问的资料、地质测绘以及物探的成果 资料， 综合分析， 确定钻孔的数量及深度， 以进一步验证物探结果， 得
11、以相互补充和验证， 钻孔深度应钻至最低层洞底地层以下不少于 访问对象 矿产权 开矿日期 矿区名称 开采方式 闭矿日期 矿井坐标位置 矿区平面 示意图 矿区边界（坐 标） 地层层序及岩性 矿层分布范围 矿层的采深、厚度、代号 产状、时代 矿层的开采方式、回采率 矿井形态及矿层开采情 况 巷道空间形态、大小、断 面尺寸、衬砌情况 采空范围 洞壁、洞顶情况（稳定、 支护、回填、塌落、充水）地下水及有害气体 周围建筑物变形情况 工 程 地 质 及 水 文 地 质 条 件 地表变形情况 勘察策划 接受任务 人员配备 勘察输入 出工准备 设备材料 搜集资料 调查访向 编制成果报告 勘察任务书或合同 国家和
12、行业标准、规 范 收集资料勘察输出（勘 察报告） 勘探测试 地质调绘 验收 2米。布孔应结合工程和坑洞展布情况以及物探异常点，经综合分 析研究后进行布置。 2.1.4小型采空区的稳定性评价 （1）地表产生裂缝和塌陷发育地段，属于不稳定地段，不适 于建筑。在附近建筑时，需有一定的安全距离，安全距离的大小按 建筑物的性质而定，一般应大于 515m。 （2）小型采空区顶板的稳定性： Q=G-2f= HB-Htgtg 2 (45- 2 ) 当 H增大到某一深度， 使顶板岩层呈自然平衡 （即 Q=0） ， 此时的 H称为临界深度 H 0 H 0 = tg tg B ) 2 45 ( 2 当：HH 0 时
13、，顶板不稳定，H 0 H 1.5 H。时，顶板稳定性 差，H1.5 H 0 时，顶板稳定。 （3）当建筑物已建在影响范围内时，可按下式验算地基的稳定性： Q=G+B.P 0 -2f=HB-Htgtg 2 (45- 2 )+BP 0 其中： Q 采空段顶板上的压力 （kN/m） P。建筑物基底单位压力（kN/m 2 ） G 巷道单位长度顶板上岩层所受的总应力（kN/m） B巷道宽度（m） 岩层的内摩擦角（） f 巷道单位长度侧壁的摩阻力（kN/m） 上覆岩层的重度（kN/m 3 ） H巷道顶板的埋藏深度 （m） 当 H增大到某一深度， 使顶板岩层呈自然平衡（即 Q=0） ，此时的 H 称为临界深
14、度 H 0 ； 当 HH 0 时地基不稳定，H 0 H 1.5 H。时地基稳定性差，H 1.5 H 0 时地基稳定。 （3）次要建筑物，在避开地表裂缝和塌陷地段，且 H/m 30 地表已经稳定时，可不进行稳定性评价。 （4）稳定性分区评价，见表-2 . 1 . 4 稳定性分区评价表 表-2.1.4 稳定性分区 顶板基岩厚度（m） 处理原则 可能塌陷区 30 所有工程均处理 可能变形区 3060 重点工程应予处理 基本稳定区 60 一般工程均不处理， 重大工程结 合工程重要性，单独研究确定。 注：当采空区坑洞顶板为第四系覆盖层时，则按 1/3换算为基岩厚度（上表摘自铁路 工程不良地质勘察规程 T
15、B100272001 P167页条文说明第 9.5.5条） 2.1.5 对小型采空区的处理措施有： 小型采空区隐患较大，易发生突然变形，对铁路、公路危害 严重。因此线路一般应以绕避为宜。若必须通过，也必须尽可能 查明情况，彻底处理，不留后患。 地下水位的变化对小型采空区影响较大，因此对小型采空区 附近的工农业抽水以及水库水位变化，要作为重要因素，慎重考 虑。 用洞探的方法查清线路基底的坑洞，进行回填处理，回填材 料一般用毛石混凝土或粉煤灰。 采用桥梁跨越小型采空区，使桥梁基础置于坑洞底板以下。 探灌结合的方法进行处理，但坑洞较大时，灌注数量难以估 计，钻探量大，质量不好控制。 以隧道通过小型采
16、空区时，应慎重查明其下的小型采空情 况。对有突然陷落可能的采空应进行回填处理，并留净空，增加 沉降缝，加强衬砌和基底的结构强度。若情况难以查明时，线路 应予绕避。 加强建筑物基础及上部结构钢度 2.2大型采空区 2.2.1 搜集资料 大面积采空区以资料为主。 （1）搜集各种地质图及区域地质资料，借以了解地层构成，产 状和构造以及水文地质条件等。 （2）搜集矿床分布图，以了解矿床分布范围、层次、开采深度、 厚度及埋藏特征和上覆岩层的岩性、构造等。 （3）搜集巷道图、采矿图、远景规划图，以了解采空区的位置、 开采历史、计划、开采方法、开采边界、顶板处置管理方法、工作 推进方向和速度、 巷道平面展布
17、方向、 断面尺寸及相应的地表位置、 顶板的稳定情况、塌落、支撑回填、积水清况、洞壁完整性和稳定 程度以及远景开采规划等。 （4）搜集地表变形与有关变形的观测，计算资料，包括地表最 大下沉值、最大倾斜值、最小曲率半径，陷坑、台阶、裂缝的位置， 形状、大小、深度、延伸方向及其与地质构造、开采边界、工作面 推进方向等的关系。 2.2.2 调查访问 利用区域地质资料分析、实地调查、访问知情人或群访为主要 手段，调查内容如下（内容简单时，也可填表-2.1.1） ： （1）矿区的分布范围，矿层的开采范围、深度、层数。 （2）开采方法和顶板管理，巷道宽度、高度、延伸方向，采空 区的塌落情况。 （3）采空区开
18、采历史及规划发展情况。 （4）采空区地下水发育情况，排水、抽水情况及对采空区稳定 的影响。 （5）建筑物变形情况和防治措施。 （6）有条件时，可进行实地测量。 2.2.3 地质调绘 （1）地层层序、岩性、地质构造、矿层的分布范围、开采深度、 厚度等。 （2）不良地质现象的类型，分布位置与规模。 （3）地下水水位变化幅度，了解采空区附近工农业抽水和水利 工程建设情况及其对采空区稳定的影响。 （4）地表变形情况，塌陷、裂缝、台阶的分布位置，形状、大 小，深度，延伸方向，发生时间，发展速度以及它们与采空区、岩 层产状主要节理、 断层、 开采边界、 工作面推进方向等的相互关系， 移动盆地的特征、边界。
19、 （5）建筑物变形情况，变形的类型（倾斜、下沉、开裂） ，发生 的时间，发展速度，裂缝分布规律、延伸方向、形状大小，建筑物 结构类型，所处位置及长轴方向与采空区地质构造、开采边界、工 作面推进方向的相互关系及地基加固处理经验教训。 （6）有害气体的类型，分布特征，压力及危害程度。 2.2.4 勘察与测试 （1）综合物探。采用电法、地震、地质雷达，必要时进行综合 测井等综合物探手段，其方法可参考表-2.2.4 采用物探方法参照表 表-2.2.4 地形情况 地 形 平 坦 地形起伏较大 埋 深 0 10m 1040m 40 100m 100 200m 040m 40 200m 平面物探 微重力法
20、折射波 瞬变电磁 法 射气法 瞬变电磁 法 剖面物探 地质雷 达 瑞雷波 高密度 电法 高分辨地 震 瑞雷波 井间 CT 法（电磁 波、弹性 波） 采空区物探测线布置应根据：线路纵、横断面方向，并结合工 程性质，坑洞的埋深、延伸方向进行布置，以查明采空区的范围， 埋深，采空区的空间大小，上覆岩、土层厚度。 （2）触探。有条件时也可以采用，如埋深较浅、覆盖层为土 层等。 （3） 钻探与测试 钻探。 根据搜集的图纸资料、 调查测绘以及物探的成果资料， 综合分析，确定钻孔的数量及深度，以进一步验证物探结果，得以 相互补充和验证，钻孔深度应钻至最低层洞底地层以下不少于 2 米。布孔应结合工程和坑洞展布
21、情况以及物探异常点，经综合分析 研究后进行布置。 测试 (a)对上覆不同性质的岩、土层，应分别取代表性试样进行物理 力学性质试验，提供稳定性检算及工程设计所需参数。 (b )分别取地表水及地下水样作水质分析。 (c)对煤层或可能储气部位， 必要时进行有害气体含量及压力的 现场测试。 2 . 2 . 5地表变形的观测 线路通过大面积采空区， 当缺乏资料且勘探难以查明采空区的 基本特征时，应进行定位观测，直接查明地表变化特征，变化规律 和发展趋势。 （1）观测线宜平行或垂直矿层走向成直线布置，其长度应超过 移动盆地的预计变形范围，走向观测线（即观测线平行矿层走向） ， 应有一条测线通过预计最大下沉
22、值的位置；倾向观测线（即观测线 垂直矿层走向）不宜少于 2条。 方法是先确定矿层走向，然后根据矿区已有的地表移动资料， 确定走向观测线和倾向观测线。 且观测线上的观测点间距应大致相 等。 （见表-2.2.5-1） 定位观测点间距 表-2.2.5-1 开采深度（m）H 观测点间距（m） L 开采深度（m）H 观测点间距（m）L 400 3 0 （2）观测周期 t 可根据地表变形速度和开采深度公式 t= s 2 kn 计算，或根据表-2.2.5-2 确定。 公式中t观测周期（月） k系数（一般为23） n水准测量平均误差（mm） S地表变形的月下沉量（mm/月） 观测周期表 表 -2.2.5-2
23、开采深度（m）H 观测周期（月） t 开采深度（m）H 观测周期（月） t 600 4 （3）在观测地表变形的同时，应观测地表裂缝、陷坑、台阶的 发展和建筑物的变形情况。 （4）观测资料的整理： 绘制下沉曲线图，下沉等值线图，水平变形分布图。 根据有关变形值，划分地表变形区的范围。如根据建筑物对 地表变形区的容许极限值，确定移动区范围（内边缘区） ，根据地 表下沉 10mm的下沉值，确定轻微变形区，即移动盆地的范围。 计算盆地内有关地点的地表下沉值、倾斜值、曲率、水平移 动值和水平变形值。 对正在开采和将来开采的采空区，应预算其最大变形， （最 大下沉值、最大倾斜值、最大曲率、最大水平移动值和
24、最大水平变 形值）对缓倾岩层或地表变形平缓连续时，可按 2.2.7 条有关方法 计算最大变形值。 原始测量记录 2.2.6 资源评估及压矿量的计算 （1）预留保护矿柱的范围，所预留保护矿柱范围内的矿产量 即为建筑物的压矿量。其保护矿柱的计算方法有：垂直剖面法、垂 线法及数字高程投影法。一般采用垂直剖面法，详见算例。 （2）围护带宽度按建筑物保护等级确定，见表-2.2.6 围护带宽度表 表- 2.2 .6 保护等级 围护带宽度（m） 保护等级 围护带宽度（m） 20 10 1 5 5 铁路保护等级分为四级：国家一级铁路为级；国家二级铁路为 级；国家三级铁路为级；工矿企业专用铁路为级。 （3）预留
25、矿柱范围按公式计算。 上山方向预留矿柱宽度：B 上山方向.=.H 埋深 Ctgr+围护带宽度+ 2 路基宽度下山方向预留矿柱宽度：B 下山方向=H 埋深 Ctg+围护带宽度+ 2 路基宽度其中： .ctg = 2 2 2 2 sin cos ctg ctg + ctg = 2 2 2 2 sin cos ctg ctg + .-分别为上山、下山及走向方向的岩层移动角 （在附表中可以查找） 。 -围护带边界与煤层走向线之间所夹的锐角。 2.2.7地表移动和变形的预测 地表变形分为： 两种移动和三种变形。 两种移动为垂直移动 （下 沉）和水平移动，三种变形为倾斜变形，弯曲（曲率）和水平变形 （伸张
26、或压缩） 。现分别叙述如下： （1）地表最大下沉值 首次采动时，充分采动情况下的最大下沉值计算： Wmax=.mCos 其中： Wmax最大下沉值(mm) m矿层的真厚度(m) 矿层倾角() 下沉系数(mm/m) (见表-2.2.7) 首次采动时,非充分采动情况下的下沉值计算： W=.mCos 2 1 n n 式中:W为下沉值（mm） n 1 .n 2 分别为矿层倾斜方向与走向方向的采动程度系数。 n 1 =0.9 0 1 H Dn 2 = 0.9 0 2 H D式中:H 0 平均开采深度（m） D 1 、D 2 分别为采空区沿倾斜方向与走向方向的实际尺寸（m） 下沉系数参数值表 表-2.2.
27、7 顶板管理方法 下沉系数(mm/m) 全面隙落(初次采动) 0.7(0.60.8) 全面隙落(重复采动) 0.85 带状充填 0. 5 50.70 干式全部充填 0.40.5 风力和机械干式充填 0. 30.4 水砂充填 0.10.12 加压水砂充填 0. 0 50.08 条带式开采(回采 5060%) 0.030.10 条带式开采(回采 5060%)水砂充填 0.0150.03 重复开采时，非充分采动情况下的下沉值计算： W=.m. Cos 2 1 n n （1+0.5 H H 1 ） （缓倾斜时） 其中：H 1 前次采动的上覆岩层厚度（m） H 本次开采深度（m） （2）地表最大倾斜、最
28、大曲率、最大水平移动和变形的预测。 最大倾斜值 ： R W T max max = （mm/m） 最大曲率 K max = 1.52 2 max R W（mm/m 2 ） 最大水平移动值 U max = max bW （mm/m） 最大水平变形值：E max .= 1.52 R W max（mm/m） 其中 R地面影响半径 R= tg H（m） H开采深度（m） b水平移动系数 移动角（） （3）移动盆地 上山移动边界角 0 =-15 ，下山移动边界角 0 =-15（1-0.01 ） ，走向移动边界角 0 =-15 ，、查表确定。 用上述边界角,反求移动盆地边缘：即从采空区边界做与水 平线成边
29、界角的斜线，此线与地表的交点为边界点。连续做多个 边界点，可大致找出移动盆地的边界。如图-2.2.7 图2.2.7移动角、破坏角与边界角示意图 （d）地表最大下沉速度按公式计算 H cw v max max . 2 = ) / ( d mm max v =最大下沉速度，c工作面推进速度（ ) /d m 2.2.8 稳定性评价 （1）.下列地段不宜做为建筑场地 在开采过程中可能出现非连续变形地段（地表产生台阶、 裂缝、塌陷坑等） 。 m H / 2530 （ m H / 为采深采厚比， 以下同） 或 m H / 2530， 但地表覆盖层很薄且采用高落式等非正规开采方法 或上覆岩层受地质构造破坏时
30、，地表将出现大的裂缝或塌陷 坑，易出现非连续的地表移动和变形。 处于地表移动活跃地段。 特厚矿层和倾角大于 55的厚矿层露头地段（易造成矿层 抽冒） 。 由于地表移动和变形， 可能引起边坡失稳和山崖崩塌的地 段。 地下水位深度小于建筑物可能下沉量与基础埋深之和的 地段。 地表倾斜大于 10mm/m、地表水平变形大于 6mm/m，或 地表曲率大于 0.6mm/m 2 的地段。 （2）下列地段作为建筑场地时，其适应性应专门研究。 采空区采深采厚比 H/m30的地段。 采深小（H小于 50m地段） ，上覆岩层极坚硬，并采用 非正规开采方法的采空地段。 地表倾斜为 310mm/m，地表曲率为 0.20
31、.6mm/m 2 或 地表水平变形为 26mm的地段。 老采空区可能活化或有较大残余影响的地段 （3）下列地段为相对稳定区，可以做为建筑场地 已达充分采动， 无重复开采可能的地表移动盆地的中间区。 预计的地表变形值小于下列数值的地段： 地表倾斜 3mm/m 地表曲率 0.2mm/m 2地表水平变形 2mm/m 2 . 2 . 9工程处理措施 （1）为了避免铁路、公路压矿或将来开采时处理困难，影响正 常运营，在新线铁路、公路勘测时，特别是干线、高等级公路，以 尽量避开采空区为宜，尤其是矿层急倾斜的矿区更应如此。至于地方铁路和专用线，因其运量较小，标准较低，容易处理，在勘测时 应与将来处理进行比较
32、后，确定方案。 （2）在已有铁路、公路建筑物的地下开采，或线路要通过正开 采的矿区时，常采取以下保护措施，防止地表和建筑物变形。 留设保护矿柱（详见 2.2.6） 改变开采工艺，减小地表下沉量。如： （a）采取充填法处理顶板，及时全部充填或两次充填，以减 少地表下沉量。 （b）减少开采厚度或采用条带法（房柱式）开采，使地表变 形值不超过建筑物的容许极限值。 （c）增大采空区宽度，使地表移动充分和建筑物很快处于盆 地中部的均匀下沉区。 （d）控制开采的推进速度均匀，合理进行协调开采。 （3）加强建筑物基础刚度和上部结构强度。 （4）加强维修养护，在地表变形期，特别是变形活跃期，应 加强巡道，对建
33、筑物加强观测，发现变形及时维修。 （5） 松土坑洞已坍塌成陷坑，空洞小时，仅做地表夯实，可 不做其它处理。 （6.）坑洞埋深较深，可用试坑和分段拉槽的方法，用普通土 或卵石土灌注回填夯实。 （7）对建筑有影响且埋深较浅的采空，可用开挖回填方法处 理。 （8）埋深较深,面积较大的采空区可用钻孔压力注浆处理。 （9）根据洞穴变形的预测值，选择相应的和允许变形的建筑 结构形式。 3应交的成果报告 应交的成果报告见表-3.1.1。 应交资料成果报告表 表-3.1.1 初测（初勘） 定测（详勘） （1）工程 地质报告 应阐明采空区的自 然地理位置，区域地质条 件及主要开采层位，坑洞 分布范围、类型，地表
34、变 形的分布规律，论证变形 发展阶段，预测变形发展 趋势，评价场地稳定性和 布设线路的适宜性，并根 据采空区地表特征和变 形大小，对场地进行分 区，评述由于地表塌陷或 变形可能引起的斜坡失 稳，山体崩塌等不良地质 现象，给路基、桥梁、隧 道等工程构造物造成的 危害，论述地下水位的变 化，对坑洞稳定性的影 响，各线路方案的评价； 提出方案比选意见及采 取的整治措施，对定测工 作的建议。 应阐明沿线采空区的分 布范围，埋深，采空区地表 及建筑物变形范围，分布规 律，变形特点和变形发展阶 段，以及对工程建筑物的影 响，评价建筑场地的稳定 性，提出工程措施，施工注 意事项和环境保护意见。确 定线路压矿
35、数量，提出将来 开采矿体采取的工程保护 措施或对已有建筑物应采 取的保护措施。 综 合 资 料（2）全线 工程地质 图： 1：10000 1：200000 应填绘采空区分布范 围，地表裂缝、塌陷、台 阶的位置及地表移动盆 地的范围。 补充修改初测内容 （3）详细 工程地质 图 1： 2000 1：10000 除标示一般规定的内 容外 ，应标示出线路的 位置，填绘采空区分布范 围界线， 地表裂缝、 塌陷、 台阶的位置及地表移动 盆地的范围界线及不同 路段的变形特征和变形 大小。 补充修改初测成果 （4）工程 地质分段 说明 应阐明采空区范围，地表 变形的类型及分布规律、 特征，可能对线路造成的
36、危害，工程措施意见。 补充修改初测成果 综 合 资 料 （5）工程 地质纵断 面图 横 1： 10000，竖 1： 1001： 1000，有标注条件时，应填 绘采空区的洞穴位置、空洞 大小。 工 点 资 料 （1）工程地质说明，应阐明采空区工 程地质条件及危害，评价场地稳定性及 需要采取的工程处理措施意见。 （2）工程地质图，比例 1：20001： 5000，应填绘采空区的分布范围，地面 塌陷、裂缝的位置。 （3） 工程地质纵、 横断面图， 比列为 1： 2001：500，应填绘采空区的空间分 布特征，洞穴位置，地下水位等资料。 （4）.原始资料，勘探、测试、观测点、 照片等资料。 补充初测工
37、点，修改既有 资料。 新增工点应满足初测要 求。 4附表、算例 附表-1：典型工作面观测站地表移动实测参数表 附表-2：部分矿区地表移动实测参数表 （ 注：以上两个附表摘自建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱 留设与压煤开采规程 P 121 P 221 ， 算例摘自建筑物、水体、 铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 P 259 P 261 ,P 277 P 282 ） 附表-1典型工作面观测站地表移动实测参数 采 矿 要 素 上覆岩层 厚度及性质 序 号 矿区 （地 层时 代） 观 测 站 采厚 (m) 倾角 （） 采深上山/ 下山（m） 工作面尺寸走向 /倾斜（m） 推进速度 （m/月） 采煤
38、 方法 顶板 管理 方法 松散层 （m） 砂岩 （m） 页岩 （m） 1 2 3 4 5 6 7 阜新（侏 罗纪 ）东梁矿二井 东梁矿三井 清河门主井 北翼南三路 清河门主井 北翼南二路 清河门三坑 北三路 平安五坑东一路 平安八坑东三路 1.0 1.6 1.8 1.6 1.5 2.1 2.3 9 7 13 10 79 30 20 59/76 38/53 206/242 310/327 76/86 25/96 37/78 245/96 300/160 620/165 280/250.8 210/82 398/120 165/110 2530 30 31 30 4550 45 30 长壁 长壁
39、长壁长壁长壁长壁 长壁 全陷 全陷 全陷 全陷 全陷 全陷 全陷 8.1 2.7 3.2 10.0 9.0 14 19 27 3.5 20 40 25 31 5 20 51 8 9 10 11 12 北票 （ 下 侏 罗纪 ）三宝矿马牛河 三宝矿三家子 冠山二井小凌河 台吉矿一井 冠山一井东排风 1.85 2.0 4.9 1.6 4.0 2.1 18 52 42 38 140/160 169/285 208/321 76/164 100/310 250/185 265/150 650/165 260/146 300/215 2030 20.2 25.0 36.0 长壁宽巷长壁长壁 长壁全陷 全
40、陷 全陷 全陷 全陷 8.0 2045 14 24 1520 48 79 51 52 41 48 68 97 29 78 续表 上覆岩层厚度及性质 角 量 参 数 边界角 移动角 裂缝角 厚度10m 的砂岩、石 灰岩 序 号 矿区 （地 层 时代） 观 测 站 石灰 岩 （m） 砂质 页岩 （m） 平均单 向抗压 强度 （MPa） 位置 厚度 （m） o （） o （） o （） （） （） （） （） （） （） （） （） 1 2 3 4 5 6 7 阜新（侏 罗纪 ）东梁矿二井 东梁矿三井 清河门主井 北翼南三路 清河门主井 北翼南二路 清河门三坑 北三路 平安五坑东一路 平安八坑东三路
41、 30 45 65 61 50 9 35 35 36 31 31 32 32 6 1 58 626449 62 55 5968596 9 66 73765666 72 69 73 74 74 83 82 69 86 8 9 10 11 12 北票 （ 下 侏 罗纪 ）三宝矿马牛河 三宝矿三家子 冠山二井小凌河 台吉矿一井 冠山一井东排 风 砾岩 18 砂砾 岩32 砾岩 13 9 10 20 30 92 21 78 35 35 40 36 35 4268596273.550.5 4545454537494393.5 72.5 82.5 66 50 52 63.5 续表 角量参数 概率积分法参数
42、 充分采动角 序 号 矿区 （地层 时代） 观 测 站 1 （） 2 （） 3 （） 最大下 沉角 （） q B tg S1 (m) S2 (m) S3 (m) S4 (m) 1 2 3 4 5 6 7 阜新（侏 罗纪 ）东梁矿二井 东梁矿三井 清河门主井 北翼南三路 清河门主井 北翼南二路 清河门三坑 北三路 平安五坑东一路 平安八坑东三路 63 56 84 52 47 58 29 61 64 48 55 83 84 78 80 83 62 0.66 0.62 0.66 0.67 0.62 0.64 0.66 0.27 0.29 0.15 0.24 0.31 0.20 1.41 1.68 3
43、.77 3.67 3.30 1.55 1.55 -17.1 -8.4 -32.5 -12.5 -11.5 -3.9 9.9 -14.5 1.6 -18.2 -4.6 -68.2-7.9 -12.6-10.7-8.4 8 9 10 11 12 北票 （ 下 侏 罗纪 ）三宝矿马牛河 三宝矿三家子 冠山二井小凌河 台吉矿一井 冠山一井东排风 64 0.57 0.39 0.36 0.65 0.43 0.36 0.31 0.29 1.28 1.7 2.1 1.0 -3.9 +38.1 +31.0 -7.3 +6.5 +8.6 +13.9 0 -3.0 +8.4 续表 移动延续时间 （年、月） 序 号
44、矿区 （地层 时代） 观 测 站 最大下 沉速度 （mm/d） 总时间 (d) 活跃期 （d） 观测起止时间 （年、月） 备 注 1 2 3 4 5 6 7 阜新（侏 罗纪 ）东梁矿二井 东梁矿三井 清河门主井 北翼南三路 清河门主井 北翼南二路 清河门三坑 北三路 平安五坑东一路 平安八坑东三路 55 112 44.6 25.4 54.0 248 248 692 147 180 154 87 73 187 54 68 67 1973.81976.6 1978.101979.10 1966.121969.5 1965.61967.11 1965.11966.2 1957.61959.7 195
45、9.91961.4 电算 电算 电算 电算 电算 电算 电算 8 9 10 11 12 北票 （ 下 侏 罗纪 ）三宝矿马牛河 三三宝矿三家子 三冠山二井小凌河 台吉矿一井 冠山一井东排风 6.7 1.7 3.9 8.0 1965.3.11968.11.21 1963.11.61968.10 1959.41961.9 1964.101965.12 电算，煤层倾角变化较大（1575） 。 第四纪松散层最厚45m，其中流沙层总 厚040m 续表 采 矿 要 素 上覆岩层 厚度及性质 序 号 矿区 （地层 时代） 观 测 站 采厚 (m) 倾角 （） 采深上山/下 山（m） 工作面尺寸走 向/倾斜（
46、m） 推进速度 （m/月） 采煤 方法 顶板 管理 方法 松散层 （m） 砂岩 （m） 页岩 （m） 13 14 15 16 17 18 19 沈阳局 及 本溪局 （石 炭二 叠纪） 彩北第走向线 彩屯矿倾斜线 彩屯矿走向线 牛矿第倾斜线 田矿二坑走向线 田矿二坑倾斜线 田矿一坑倾斜线 8.05 2.4 5.47 2.0 2.2 3.9 2.2 19 16 15 1517 17 29 16 565/647 617/711 450/576 210/297 52/ 52/73 47/71 400/440 630/600 350/280 110/90 124/56 76/100 28 21 27 3
47、0 36 30 36 长壁 长壁 长壁 长壁 长壁 长壁 长壁 全陷 全陷 全陷 全陷 全陷 全陷 全陷 8 13 13 3 0 0 5 312.1 344.6 327.0 119.6 6 41 38.4 367.2 170.6 161.9 83.6 24.0 15.1 14.2 20 21 22 23 抚顺 （第 三 纪 ）504 509 405 63 41.0 20.0 42 26.3 31 19 32 47 507.1/548.6516.5/554 413/454 420/480 320/80 320/60 405/85 250/77 5060 5060 5060 5060 倾斜 分层 向上 V型 长壁水砂 填充 水砂 填充 水砂 填充 水砂 填充 水砂 填充 14.0 19.0 14.0 11.0 412 90 389.5 108.0 260 172 450 130 24 铁法 （上侏 罗纪）
