臨渙工業(yè)園區(qū)非采動沉降安全監(jiān)測研究.pdf

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1、第3期礦山測量NO．32011年6月MINESURVEYINGJun．2OI1r～一1臨渙工業(yè)園區(qū)非采動沉降安全監(jiān)測研究{開采沉陷}L?，、．。-f許延春，孫曉虎，喻懷君(1．中國礦業(yè)大學(xué)(北京)資源與安全工程學(xué)院，北京100083；(2．淮北礦業(yè)(集團(tuán))公司技術(shù)部，安徽淮北234000)摘要：臨渙工業(yè)園區(qū)內(nèi)建有電廠、選煤廠(擴(kuò)建)、焦化廠、化工廠等多個大型項(xiàng)目，根據(jù)各項(xiàng)目相對位置關(guān)系合理布置觀測點(diǎn)進(jìn)行地面沉降觀測，掌握了礦井疏水導(dǎo)致工業(yè)園區(qū)地面沉降的規(guī)律，即沉降量小、傾斜小，并得出了礦井疏水對地面建筑物無開裂損壞性影響的概念。關(guān)鍵

2、詞：非采動沉降；觀測；四含水位；地面傾斜；無開裂損壞性影響中圖分類號：TD325．4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1001—358X(2011)03—0066—03臨渙工業(yè)園區(qū)位于安徽省淮北市濉溪縣韓村鎮(zhèn)通四含，地下水泄入井下是四含水的主要排泄通道。境內(nèi)，與臨渙礦區(qū)相鄰。園區(qū)建于2005年，自東向四含水位下降是工業(yè)園區(qū)地面沉降的主要動西依次建有電廠、選煤廠(擴(kuò)建)、焦化廠、化工廠，占力，其總厚度為0～32．9m，平均14m左右，單位涌地總面積2．7242km，共投資180億元。目前，園區(qū)水量q=0．0493—0．64L／s·IYI，滲透系

3、數(shù)K=已成為淮北市第五大稅源產(chǎn)業(yè)，未來將成為淮北礦0．1543～5．05m／d，靜止水位埋深0．8～3．87m，富區(qū)甚至安徽省十分重要的工業(yè)園區(qū)。水性弱一中等。2005年后臨渙礦區(qū)對于四含水位變園區(qū)內(nèi)項(xiàng)目具有大型設(shè)備多，對地面沉降和變化進(jìn)行了定期觀測，主要觀測的鉆孔有海孜06一觀形要求高，項(xiàng)目投資高，服務(wù)年限長等特點(diǎn)。而過去1、臨渙85—02、臨渙85—01，觀測成果如圖1所示。對于園區(qū)地面沉降的研究較少，觀測資料缺乏，不能滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。因此，為了掌握礦井疏排水以及松散層內(nèi)部變形造成的地面沉降情況，保障重大建筑物不受非采動沉降的

4、影響，特建立地面沉降觀測網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)觀測。通過5年來的地表沉降觀測，不僅掌握了地表非采動沉降規(guī)律，同時也為評價地面沉陷對電廠重大建筑物的影響提供了基礎(chǔ)。1工業(yè)園區(qū)水文地質(zhì)概況圖1臨渙礦區(qū)四含水動態(tài)工業(yè)園區(qū)所在區(qū)域的松散層厚度受基巖起伏的由圖1可知：海孜06一觀l孔水位2007年后有控制，由東向西厚度增加，在礦區(qū)內(nèi)一般厚度為230小幅上升，2009年后開始呈疏降態(tài)勢，2007年1月～260m，賦存較穩(wěn)定。整個松散層按其巖性組合及水位標(biāo)高為一102．3m，2010年8月水位標(biāo)高為一區(qū)域剖面對比，自上而下劃分為四個含水層(組)和118．06

5、m，水位下降l5．76m，下降速率約為三個隔水層(組)。?！Ｆ渲?，～、二、三含屬于上部4．4m／a；臨渙85—02孔、85～01孔水位2005年以受大氣降水影響系統(tǒng)；四含屬于下部受井下疏水影后基本持平，下降速率低于1．5m／a。響系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)水位變化具有相互獨(dú)立的特征：一含的水位變化與豐枯水季具有較好的同步性；四2工業(yè)園區(qū)非采動沉降觀測含主要是通過區(qū)域側(cè)向逕流補(bǔ)給和下伏太灰水的頂為了及時掌握工業(yè)園區(qū)地面沉降情況，在_lL業(yè)托補(bǔ)給。三隔基本阻隔了四含與上部含水系統(tǒng)之問園區(qū)建成后在工業(yè)園區(qū)范圍內(nèi)布置了數(shù)據(jù)監(jiān)測網(wǎng)，的水力聯(lián)系，從水位下

6、降趨勢判斷四含所受到補(bǔ)給以期做好地面沉降觀測工作和建筑物保護(hù)工作，保量較少。井下采掘工程形成采動裂隙和構(gòu)造裂隙導(dǎo)障工業(yè)園區(qū)重大構(gòu)筑物及設(shè)備的正常運(yùn)營。66第3期許延春等：臨渙工業(yè)園區(qū)非采動沉降安全監(jiān)測研究石湖蝴02011年6月腿呲標(biāo)孜工業(yè)園區(qū)地面沉降監(jiān)測網(wǎng)包括有1個基準(zhǔn)點(diǎn)，按移動角確定的開采邊界292m和按邊界角確定的19個觀測點(diǎn)，長期進(jìn)行數(shù)據(jù)觀測，其中基準(zhǔn)點(diǎn)為臨渙開采邊界312m。表明電廠、選煤廠和焦化廠位于開礦基巖標(biāo)，風(fēng)補(bǔ)觀測點(diǎn)位于風(fēng)井處，小湖孜觀測點(diǎn)位采邊界之外，臨渙礦工作面開采造成的直接沉陷不于工人村內(nèi)，其余觀測點(diǎn)分布在水廠

7、、電廠、選煤廠、會對工業(yè)園區(qū)建筑物和設(shè)備造成不利影響。鐵運(yùn)處、焦化廠區(qū)域，平面布置示意如圖2所示。3觀測資料整理分析首次觀測時間為2007年12月29日，至今已進(jìn)臨渙行了6次觀測，觀測結(jié)果見表1。得到近幾年工業(yè)園區(qū)非采動沉降的數(shù)據(jù)，考慮到數(shù)據(jù)的可用性以及電廠在工業(yè)園區(qū)中的特殊性和重要性，特選取電廠周圍觀測點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行重點(diǎn)分析，可得到電廠及風(fēng)補(bǔ)的沉降觀測結(jié)果(表2)，電廠相對沉降量變化趨勢(圖3)和電廠累計沉降量變化趨勢(圖4)。3．1電廠地面沉降(1)位于臨渙礦的基巖標(biāo)，其高程觀測數(shù)據(jù)6圖2監(jiān)測網(wǎng)平面布置示意圖次均為29．71870

8、m，未發(fā)生疏降或抬升，該基準(zhǔn)點(diǎn)是由圖2可見，當(dāng)距電廠最近的臨渙礦945工作穩(wěn)定的。風(fēng)補(bǔ)點(diǎn)有小量沉降，小湖孜點(diǎn)是穩(wěn)定的。面開采時，通過觀測地面沉降可評價采煤對電廠等(2)風(fēng)補(bǔ)觀測點(diǎn)近幾年處于持續(xù)下沉狀態(tài)，但地面沉降的影響，945工作面距