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[摘 要]采矿的特点影响地下大面积围岩，采动影响 “三带，采矿采动破坏土地与地面建筑物，采矿采动影响突水灾害与水资源破坏，采矿采动影响煤矿瓦斯灾害与瓦斯排放污染大气环境。
[关键词]矿井 采动 分析
中图分类号：TD76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）37-0285-01
采矿的基本特点是具有采动影响。采动影响是地下采矿工程中大面积开采引起的围岩（顶板直至地表、底板及所采矿层本身）位移和变形及其造成的种种损害的统称。对所采煤（矿）层，顶板及底板产生的采动影响可以用“三带”理论描述；而对于地表沉陷及其过程的现象和规律可用地表移动盆地来描述。
“三带”包括顶三带、底三带及边三带。在采煤（矿）工作面上覆顶板岩层内产生的采动影响，谓之“顶三带”。即垮落带、断裂带及弯曲下沉带。在采面边界外侧的煤（矿）层内可形成松弛带、塑性变形带和弹性变形带。在采面边界内侧则可形成矸石堆积带、重新压缩带及矸石压实带。
在煤层底板岩层内产生的采动影响称为“底三带”，即鼓胀带、微裂隙带及应力变化带。若根据承压含水层上采煤的技术要求，采场底板岩层自上而下分为破坏带、保护层带及承压水导升带。采动“三带”的影响范围及程度与采深、开采方法、煤（矿）层及岩层的力学性质等有关。
采煤（矿）引起采场上覆岩层移动波及到地表，使地表产生移动，变形和破坏，并在采空区上方形成一个比采空区大的移动范围，称为地表移动盆地。其下沉与变形的规律可用下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形等指标描述。
采动影响造成的独具矿业特色的生态环境问题有：
（1）破坏土地与地面建筑物。据不完全统计，全国煤矿地下开采造成的地表沉陷累计已达40余万ha，平均每年沉陷2万ha，平均每采1万t煤炭沉陷农田0.2--3ha。每年新增塌陷地约3-4万公顷。
地表塌陷、水土流失、沙漠化严重破坏土地资源。矸石侵占土地。当前全国大中型煤矿有矸石山1600余座（不包括乡填小煤矿），矸石堆放量達45亿t以上，目前矿井每年产矸量超过3.5亿t。侵占土地约65000ha。如平顶山矿区，矸石堆积达3900万t，31座矸石山，占土地98ha。露天开采对表土剥离和排土场破坏土地已达1.76万ha。矸石排放量将每年增加2亿t，年新增占土地约667ha。这显然加剧了我国土地资源短缺的局面。
矸石山除了占用大量的土地资源外，还会严重污染空气和地下水，甚至存在滑坡与爆炸危险：
破坏地面建筑物及人文环境.导致村庄被迫迁徙。
（2）突水灾害与水资源破坏
煤矿开采造成采场覆岩大面积沉陷的同时，也破坏和污染了水体，矿井疏排水造成地下水位下降。我国每年采煤破坏地下水22亿m3/a。平均每采1t煤需排水2t。焦作矿区每采1t煤排水量高达49t，
华北地区开采每吨煤平均破坏水资源约10t。全国重点煤矿每年矿井排放废水2.2Gt，其中部分为酸性、高盐或高悬浮物矿井水；选煤废水28Mt，其他工业废水30Mt，生活污水4亿t。这些废水严重污染了环境。
煤炭开采过程中，人为疏干排水和采动形成的导水裂隙对煤系含水层的自然疏干，破坏了地下水资源。同时，造成区域含水层水位下降，形成大规模地下水降落漏斗，直接影响到区域水文地质条件。
开采产生的地表变形往往影响到地表水体（河流、湖泊、井泉等），从而使部分沟泉水量减少甚至干涸，影响当地居民正常的生产生活，进而影响区域植被生长，甚至土地沙漠化。
由于煤矿开采破坏地下水而引起当地居民失去饮用水源。
最近十 年期间，全国煤矿共发生特别重大透水事故 9 起、死亡 426 人，分别占同期特别重大事故总起数的 14.8% 和死亡人数的 12.3% ，其中采空区透水 8 起
（3）煤矿瓦斯灾害与瓦斯排放污染大气环境。
主要来自矿井排出的瓦斯和矸石山的自燃。
矿井每年排放的瓦斯超过80--190亿m3。
大量燃煤排放的SO2和NO×已经在我国形成了极大的危害，雾霾、酸雨区域扩大，长江以南出现了大面积酸雨，且已在向北漫延，超过国土面积的40%。北京、上海、西安、沈阳、广州已被列为世界十大污染最严重的城市。
瓦斯即煤层气，它是温室气体，也是导致煤矿重大安全事故的根源。同时瓦斯又是最好的清洁能源。
建国以来，我国煤矿发生煤与瓦斯突出事故1500余次，仅2001年由于瓦斯事故的死亡人数达2356人，为煤矿总死亡人数的40%。最近十 年期间，全国煤矿共发生特别重大瓦斯爆炸（煤尘爆炸）事故 38 起、死亡 2530 人，分别占同期特别重大事故总起数的 62.3% 和死亡人数的 73.1% 。而瓦斯爆炸事故中，有 27 起瓦斯积聚原因是由于通风系统不可靠、局部通风机循环风引起的，占瓦斯爆炸事故的 93.1% ，是瓦斯事故的首要元凶。
综上所述，矿区生态环境的破坏及污染已相当严重。这将影响经济建设、社会发展及人类生存环境。就煤炭开采技术而言，必须用高新技术来改造传统的煤炭产业，创新少污染的开采技术体系。
[关键词]矿井 采动 分析
中图分类号：TD76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）37-0285-01
采矿的基本特点是具有采动影响。采动影响是地下采矿工程中大面积开采引起的围岩（顶板直至地表、底板及所采矿层本身）位移和变形及其造成的种种损害的统称。对所采煤（矿）层，顶板及底板产生的采动影响可以用“三带”理论描述；而对于地表沉陷及其过程的现象和规律可用地表移动盆地来描述。
“三带”包括顶三带、底三带及边三带。在采煤（矿）工作面上覆顶板岩层内产生的采动影响，谓之“顶三带”。即垮落带、断裂带及弯曲下沉带。在采面边界外侧的煤（矿）层内可形成松弛带、塑性变形带和弹性变形带。在采面边界内侧则可形成矸石堆积带、重新压缩带及矸石压实带。
在煤层底板岩层内产生的采动影响称为“底三带”，即鼓胀带、微裂隙带及应力变化带。若根据承压含水层上采煤的技术要求，采场底板岩层自上而下分为破坏带、保护层带及承压水导升带。采动“三带”的影响范围及程度与采深、开采方法、煤（矿）层及岩层的力学性质等有关。
采煤（矿）引起采场上覆岩层移动波及到地表，使地表产生移动，变形和破坏，并在采空区上方形成一个比采空区大的移动范围，称为地表移动盆地。其下沉与变形的规律可用下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形等指标描述。
采动影响造成的独具矿业特色的生态环境问题有：
（1）破坏土地与地面建筑物。据不完全统计，全国煤矿地下开采造成的地表沉陷累计已达40余万ha，平均每年沉陷2万ha，平均每采1万t煤炭沉陷农田0.2--3ha。每年新增塌陷地约3-4万公顷。
地表塌陷、水土流失、沙漠化严重破坏土地资源。矸石侵占土地。当前全国大中型煤矿有矸石山1600余座（不包括乡填小煤矿），矸石堆放量達45亿t以上，目前矿井每年产矸量超过3.5亿t。侵占土地约65000ha。如平顶山矿区，矸石堆积达3900万t，31座矸石山，占土地98ha。露天开采对表土剥离和排土场破坏土地已达1.76万ha。矸石排放量将每年增加2亿t，年新增占土地约667ha。这显然加剧了我国土地资源短缺的局面。
矸石山除了占用大量的土地资源外，还会严重污染空气和地下水，甚至存在滑坡与爆炸危险：
破坏地面建筑物及人文环境.导致村庄被迫迁徙。
（2）突水灾害与水资源破坏
煤矿开采造成采场覆岩大面积沉陷的同时，也破坏和污染了水体，矿井疏排水造成地下水位下降。我国每年采煤破坏地下水22亿m3/a。平均每采1t煤需排水2t。焦作矿区每采1t煤排水量高达49t，
华北地区开采每吨煤平均破坏水资源约10t。全国重点煤矿每年矿井排放废水2.2Gt，其中部分为酸性、高盐或高悬浮物矿井水；选煤废水28Mt，其他工业废水30Mt，生活污水4亿t。这些废水严重污染了环境。
煤炭开采过程中，人为疏干排水和采动形成的导水裂隙对煤系含水层的自然疏干，破坏了地下水资源。同时，造成区域含水层水位下降，形成大规模地下水降落漏斗，直接影响到区域水文地质条件。
开采产生的地表变形往往影响到地表水体（河流、湖泊、井泉等），从而使部分沟泉水量减少甚至干涸，影响当地居民正常的生产生活，进而影响区域植被生长，甚至土地沙漠化。
由于煤矿开采破坏地下水而引起当地居民失去饮用水源。
最近十 年期间，全国煤矿共发生特别重大透水事故 9 起、死亡 426 人，分别占同期特别重大事故总起数的 14.8% 和死亡人数的 12.3% ，其中采空区透水 8 起
（3）煤矿瓦斯灾害与瓦斯排放污染大气环境。
主要来自矿井排出的瓦斯和矸石山的自燃。
矿井每年排放的瓦斯超过80--190亿m3。
大量燃煤排放的SO2和NO×已经在我国形成了极大的危害，雾霾、酸雨区域扩大，长江以南出现了大面积酸雨，且已在向北漫延，超过国土面积的40%。北京、上海、西安、沈阳、广州已被列为世界十大污染最严重的城市。
瓦斯即煤层气，它是温室气体，也是导致煤矿重大安全事故的根源。同时瓦斯又是最好的清洁能源。
建国以来，我国煤矿发生煤与瓦斯突出事故1500余次，仅2001年由于瓦斯事故的死亡人数达2356人，为煤矿总死亡人数的40%。最近十 年期间，全国煤矿共发生特别重大瓦斯爆炸（煤尘爆炸）事故 38 起、死亡 2530 人，分别占同期特别重大事故总起数的 62.3% 和死亡人数的 73.1% 。而瓦斯爆炸事故中，有 27 起瓦斯积聚原因是由于通风系统不可靠、局部通风机循环风引起的，占瓦斯爆炸事故的 93.1% ，是瓦斯事故的首要元凶。
综上所述，矿区生态环境的破坏及污染已相当严重。这将影响经济建设、社会发展及人类生存环境。就煤炭开采技术而言，必须用高新技术来改造传统的煤炭产业，创新少污染的开采技术体系。