【正文】 再次對您表示感謝，師恩偉大，無以回報(bào)。但是在具體實(shí)施的過程中，我還是遇到了相當(dāng)多當(dāng)初沒有預(yù)料的困難，也曾經(jīng)令我迷茫和彷徨，論文最終的定稿，也沒有我當(dāng)初設(shè)想的那么完美，但是總歸是自己盡力完成的著作，和我的每一篇球評 一樣都是我心血的累積。對垃圾等必須系統(tǒng)治理，分類處理，選有代表性的溝谷深埋，頂部復(fù)土造地，并在附近建立觀測點(diǎn)，對土壤、地下水和大氣采樣檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，保護(hù)土地、大氣、地面水、地下水不受污染。這一帶樹木枯黃、寸草不生，生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化。另外，地面裂縫和塌陷還造成輸電塔架歪斜。（5） 公路及其它建筑設(shè)施破壞307國道穿過本區(qū)，在527533 km段公路兩側(cè)鄉(xiāng)村煤礦橫穿公路開采，致使公路多處塌陷，幾經(jīng)修復(fù)，又出現(xiàn)裂縫。村民用水由太鋼水泥廠東澗河深井水源管道輸送。觀 家 峪村東北30多間民房開裂，為1985年發(fā)生，東山煤礦和觀 家峪煤礦采煤所致。② 大窯村共涉及8戶，20多間，占全村50%。在山區(qū)村莊分散、住戶少。由此可見，全區(qū)煤炭回采率只達(dá)到設(shè)計(jì)要求的一半，也就是說全區(qū)生產(chǎn)了5600多萬t煤炭，同時(shí)浪費(fèi)了5600多萬t煤炭。 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的影響和破壞（1） 礦產(chǎn)資源的嚴(yán)重浪費(fèi)區(qū)內(nèi)蘊(yùn)藏著豐富的煤炭資源石灰?guī)r、石膏、粘土礦等也有一定儲量。以便能進(jìn)一步了解煤礦開采對周邊環(huán)境的影響。通過工作面開采順序的改變, 保證了采區(qū)的按計(jì)劃開采, 也保證了地面的安全使用, 為搬遷爭取了時(shí)間。(3) 波浪消失說　條帶開采后, 采出條帶頂板巖層類似于兩端固定的巖梁, 靠近煤層的上覆巖層將出現(xiàn)波浪下沉, 達(dá)到某一高度后, 波浪消失, 在此高度之上為均勻下沉。P極= 4γH( a 0100492mH) (62)近幾年隨著條帶開采實(shí)際應(yīng)用的增加, 我國對條帶開采也進(jìn)行了多項(xiàng)研究, 包括相似材料的模擬試驗(yàn), 數(shù)值計(jì)算分析與現(xiàn)場的實(shí)際觀測, 在這些研究的基礎(chǔ)上提出了自己的觀點(diǎn)。在條帶開采設(shè)計(jì)中仍采用傳統(tǒng)的極限強(qiáng)度理論分析方法, 首先計(jì)算煤柱的載荷, 其次分析煤柱的承載能力, 最后設(shè)計(jì)煤柱的寬度。條帶開采源于房柱式開采, 我國自撫順勝利礦1967 年利用充填條帶法進(jìn)行市區(qū)下采煤以來, 先后在撫順、阜新、蛟河、峰峰、鶴壁、平頂山、徐州等礦區(qū)進(jìn)行了多個(gè)條帶開采的試驗(yàn)與實(shí)踐, 創(chuàng)造了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益, 取得了一些有益成果。煤炭的地下氣化是將煤炭通過熱化學(xué)反應(yīng)在原地轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w，而不用將其采出地面的綠色開采技術(shù)。目前，具有相同功能的充填設(shè)備在 棗莊礦集團(tuán)田陳礦、蔣莊礦和新礦集團(tuán) 鄂 莊礦有所應(yīng)用。矸石充填可以減少礦井矸石山的堆放，提高回采率，減少對環(huán)境的污染，充填效果好，但是矸石充填會(huì)增加噸煤成本，大面積推廣需要大量的矸石。矸石充填在冀中能源邢東礦、邢臺礦、云駕嶺礦和梧桐莊礦相繼開展，在山東新礦集團(tuán)翟鎮(zhèn)礦、華豐礦以及皖北煤電集團(tuán)五溝煤礦推廣開來。這項(xiàng)技術(shù)在排除低透氣性難抽瓦斯安全隱患的同時(shí)，改善了作業(yè)環(huán)境，扭轉(zhuǎn)了采掘銜接緊張的不利局面，較好地貫徹了安全、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的科學(xué)采礦三原則。煤炭工業(yè)的發(fā)展依靠水資源的開發(fā)和利用，保水開采就是在采煤活動(dòng)中對水資源進(jìn)行保護(hù)和對礦井水進(jìn)行資源化利用，特別是陜西、甘肅、內(nèi)蒙古以及山西等缺水地區(qū)要注重對水資源的保護(hù)和利用，對于水資源豐富的地區(qū)要減少對水資源破壞的透水事故的發(fā)生，將保水開采技術(shù)作為綠色開采的重點(diǎn)。挖深墊淺法應(yīng)用于沉陷較深，有積水的高、中潛水位地區(qū)，同時(shí)，應(yīng)滿足挖出的土方量大于或等于充填所需土方量，且水質(zhì)適宜于水產(chǎn)養(yǎng)殖。多用在低潛水位地區(qū)或單一煤層、較薄煤層開采的高、中潛水位地區(qū)。通常與礦山生產(chǎn)相結(jié)合，利用尾礦充填低洼地或沖溝。螺旋線式整形工程，除應(yīng)該遵循梯田式整形要求外，螺旋臺階面坡度和寬度要滿足行人和運(yùn)輸要求，一般沿邊坡方向的間隔在山腳方向較大，山頂方向較小。土地利用可農(nóng)林(果)相間，耕作時(shí)采用等高耕作，以利水土保持。時(shí)，與其相應(yīng)的堆棄高度為100m、80m、60m、40m和20m。作為林地時(shí)不應(yīng)超過10176。 非充填復(fù)墾工程 直接利用法 廢棄地因損壞程度低、危害小，以及復(fù)墾資金等限制，對該類土地常常采用直接利用或自然恢復(fù)利用的方式，常有下列方式：( 1 )積水區(qū)直接利用法。目前矸石充填復(fù)墾主要是由礦區(qū)各煤礦進(jìn)行。美國國會(huì)在各州頒布的土地復(fù)墾法的基礎(chǔ)上， 于1977 年8月通過并頒布了第一部全國性的土地復(fù)墾法《露天采礦管理與復(fù)墾法》(簡稱：SMCRA) ， 并一直作為土地復(fù)墾工作的重要指南，并在礦區(qū)環(huán)保及治理上取得了顯著成績，特別是在復(fù)墾地區(qū)種植作物、矸石山植樹造林及粉煤灰改良土壤等方面積累了一定經(jīng)驗(yàn)。在采動(dòng)前，為減小 采 動(dòng) 的損壞，增加路面抗變形能力，在混凝土路面上設(shè)置變形縫，減小混凝土路面單體的長度，以增大抵抗水平變形的能力。不均勻的水平移動(dòng)可改變線路的方向和圓曲線的半徑。出現(xiàn)爬行的范圍要大于地表移動(dòng)的范圍。地表移動(dòng)的負(fù)曲率可使線路的凸豎曲線半徑增大，使原有凹豎曲線半徑減小，使長坡道變成凹豎曲線。 （4）鐵路的移動(dòng)變形可通過及時(shí)維修消除。近年來，高速公路建設(shè)不斷發(fā)展，高速公路下壓煤開采已成為“三下”采煤的又一大問題。從平面圖上量出保護(hù)煤柱的面積A，根據(jù)煤層的傾角a 和煤的質(zhì)量密度r 及煤層厚度m，則可確定出因留設(shè)煤柱而呆滯的煤量Q為:Q=r (217)( 3 )覆巖離層充填方法覆巖離層注漿控制沉陷技術(shù)就是利用煤層開采后覆巖層裂過程中形成的離層空間，借助高壓注漿泵，從地面通過鉆孔向離層空間中注入充填材料，占據(jù)空間、減少采出空間向上的傳遞，支撐離層上位巖層、減緩巖層的進(jìn)一步彎曲下沉，從而達(dá)到減緩地面下沉的目的。( 2 )部分開采方法 減小地表移動(dòng)和變形值的另一項(xiàng)有效措施是采用部分開采法（Partial Mining Method）。膠結(jié)充填膠結(jié)充填系統(tǒng)是將尾礦作為物料所采用的膠結(jié)充填方式，在礦山開采過程中，得到了廣泛的應(yīng)用。由此可見，采動(dòng)區(qū)建筑物損壞評定指標(biāo)對建筑物下采煤是非常重要的。另外，對高大的建筑物影響較嚴(yán)重。從表1可見，建筑物柔性越大，基礎(chǔ)與地基的撓度越接近，建筑物所產(chǎn)生的變形越大，因此，要減小建筑物的變形，必須增大其剛度。若建筑物的變形值超過其充許的變形值，建筑物將受到破壞。( 5 )當(dāng)開采厚度大、開采深度小、煤層頂?shù)装鍒?jiān)硬不早冒落而煤質(zhì)又較軟時(shí)，開采后采空區(qū)上方之煤層易沿煤層底板滑落。 ( 3 )水平變形曲線：最大拉伸變形在下山方向，最大壓縮變形在上山方向，水平變形為零的點(diǎn)與最大水平移動(dòng)點(diǎn)重合。( 2 )在平底部分內(nèi)，傾斜、曲率、水平變形均為零或接近于零；各種變形主要分布在采空區(qū)邊界上方附近。( 3 )盆地邊緣區(qū)為拉伸區(qū)，盆地中部為壓縮區(qū)。移動(dòng)盆地內(nèi)各點(diǎn)的水平移動(dòng)方向都指向盆地中心。在地表達(dá)充分采動(dòng)條件下，拐點(diǎn)處的下沉值約為最大下沉值的一半。（或沿煤層走向主斷面)非充分采動(dòng)時(shí)主斷面內(nèi)地表移動(dòng)和變形分布規(guī)律判別：水平煤層開采時(shí)的采動(dòng)程度可用走向充分采動(dòng)角φ3來判別。由于相鄰點(diǎn)的水平移動(dòng)量不相等而引起的，用ε來表示。符號規(guī)定：傾向上山方向?yàn)檎瑑A向下山方向?yàn)樨?fù)，而右傾斜為正，向左傾斜為負(fù)。通常用w表示。3. 塌陷坑產(chǎn)生條件：開采急傾斜煤層或某種特殊的地質(zhì)采礦條件下易產(chǎn)生。H圖1 單元立方體受力圖Figure 1 The unit cube by sought 地下開采引起的地表移動(dòng)形式1. 地表移動(dòng)盆地開采影響到地表之后，在采空區(qū)上方形成一個(gè)比采空區(qū)大得多的沉陷區(qū)域，對地表的建筑、道路、河流、鐵路、生活環(huán)境等有影響。由于開采, 地表塌陷造成我國東部平原礦區(qū)土地大面積水、受淹和鹽堿化, 不僅使區(qū)內(nèi)耕地面積急劇減少, 而且加劇了人口與土地、煤炭與農(nóng)業(yè)的矛盾。我國制定的《中國21 世紀(jì)議程》把資源與環(huán)境問題提到了前所未有的戰(zhàn)略高度。由于露天礦和井下礦煤炭的開采，煤礦每年從地表或地表深處開采出大量的煤炭和巖石，這不但會(huì)造成地面塌陷，還有可能破壞地球表層的地質(zhì)構(gòu)造，誘發(fā)山體滑坡、泥石流、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，此外，地面塌陷不僅導(dǎo)致土地資源劣化，而且破壞了土地原有的水循環(huán)系統(tǒng)，嚴(yán)重的會(huì)造成土地荒漠化。技術(shù)和裝備水平低。根據(jù)第三次全國煤炭資源預(yù)測與評價(jià)， 億噸，煤炭資源潛力巨大，煤炭資源總量居世界第一。已查明資源中精查資源量僅占25%，詳查資源僅占17%。全國煤礦非機(jī)械化采煤60%。煤炭開采的同時(shí)排出大量的煤矸石，由于煤矸石的堆積，占用大片的土地，使地形地貌發(fā)生改變，遭到破壞，影響生態(tài)平衡。煤炭資源的開發(fā)也同樣造成了較大的環(huán)境污染，破壞了人類生存的自然環(huán)境，我國大規(guī)模的煤炭開展也證明了這一點(diǎn)。 西部礦區(qū)的地面塌陷加速了水土流失和土地荒漠化。地表移動(dòng)盆地的形成：（1）當(dāng)工作面推進(jìn)一段距離之后才在地表產(chǎn)生顯著的移動(dòng)。 （1）塌陷坑多出現(xiàn)在急傾斜煤層開采條件下。Wn=HnoHnm （23）單位mm水平移動(dòng) Ln0、Lnm分別表示初次觀測和第m次觀測時(shí)地表n點(diǎn)至觀測線控制點(diǎn)間的水平距離。 I== （25）單位mm地表曲率變形 地表曲率變形是指兩相鄰線段的傾斜差與兩線段小點(diǎn)間的水平距離的比值。 符號規(guī)定：拉伸變形為正，壓縮變形為負(fù)。當(dāng)用φ3 角作的兩直線交于巖層內(nèi)部而未及地表時(shí)，此時(shí)地表為非充分采動(dòng)。 下沉曲線分布規(guī)律：在地表最大下沉點(diǎn)O處下沉值最大，自盆地中心至盆地邊緣下沉值逐漸減小，在盆地邊界點(diǎn)A、B處下沉值為零。 大量的實(shí)測資料表明，水平移動(dòng)曲線與傾斜曲線相似。(或沿煤層走向主斷面)充分采動(dòng)時(shí)主斷面內(nèi)移動(dòng)和變形分布規(guī)律。( 3 )最大傾斜和最大水平移動(dòng)位于拐點(diǎn)處；最大正曲率、最大拉伸變形位于拐點(diǎn)和盆地邊界點(diǎn)之間；最大負(fù)曲率、最大壓縮變形位于拐點(diǎn)和最大下沉點(diǎn)o之間。( 4)水平移動(dòng)曲線和傾斜曲線不相似，水平變形曲線和曲率曲線不相似。這種滑落可能一直發(fā)展到地表，使地表煤層露頭處出現(xiàn)塌陷坑。建筑物變形與地表變形的關(guān)系地表變形引起建筑物變形，由于建筑物具有一定的剛度、地基切入土壤、地基與基礎(chǔ)之間傳遞拉、壓力的能力有限等，使地基變形與建筑物變形存在差異。表1 基礎(chǔ)與地基撓度關(guān)系系數(shù)表Table 1 The basis and foundation deflection coefficient table建筑物柔度組號建筑物柔度的平均指標(biāo)L/Hab相關(guān)系數(shù)12345對建筑物的影響主要有垂直方向的移動(dòng)變形（下沉、傾斜、曲率）和水平方向的移向變形（水平移動(dòng)和水平變形）。( 4 )地表曲率變形對建筑物的影響曲率表明了地表的彎曲程度。采動(dòng)區(qū)建筑物損壞評定指標(biāo)涉及到地表變形大小、建筑物類型、地基性質(zhì)、建筑物長度和高度等諸多因素，目前尚沒有一個(gè)全面考慮這些因素的采動(dòng)區(qū)建筑物損壞評定方法，均采用近似的評定。將尾礦膠結(jié)作為充填物料，主要是利用其顆粒含量多，會(huì)增加膠結(jié)表面積的特點(diǎn)，使其形成一個(gè)具有觸變性質(zhì)的體系。其實(shí)質(zhì)是將被開采的煤層劃分成若干條帶，開采一條（即采出條帶），保留一條（即保留煤柱），用留下不采的煤柱支撐頂板，以達(dá)到減小地表移動(dòng)和變形的目的。協(xié)調(diào)開采（Harmonic Mininig）是根據(jù)開采引起地表移動(dòng)變形分布規(guī)律，通過采用合理的開采布局，開采順序、方向、時(shí)間等方法減緩開采引起的地表移動(dòng)變形。 我國在《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》中規(guī)定：一等火車站、高速公路為Ⅰ級 保 護(hù)對象；二等火車站、一級公路為Ⅱ級 保 護(hù)物；三、四等火車站，為Ⅲ級 保 護(hù)物。地下開采將引起線路產(chǎn)生如下變化： 線路坡度的變化由于路基下沉的不均勻，使路基產(chǎn)生傾斜，從而導(dǎo)致線路原有坡度變化。 鋼軌下沉差的影響 兩條鋼軌下沉不等，使兩條鋼軌出現(xiàn)下沉差，改變了兩條鋼軌原由的超高。線路爬行的方向、大小與地表水平移動(dòng)的方向和大小有關(guān)，此外，還受線路的坡度、重車運(yùn)行方向和線路鎖定狀況的影響。使行車安全出現(xiàn)隱患，但這種影響與對鐵路的影響相比是較小的，可通過汽車行駛來調(diào)整。對重要的涵洞進(jìn)行采前加固或改為管涵，以增加涵洞抗變形的能力。德國對其萊茵礦區(qū)受破壞土地到20 世紀(jì)60 年代末已復(fù)墾8 133 hm。當(dāng)前對煤矸石的利用有兩種方式，一是用煤矸石充填塌陷地作為建設(shè)用地或作為公路路基、居民房屋及工業(yè)建筑物的地基。對于大面積的沉陷積水或積水很深的水域，且末穩(wěn)定沉陷地或暫難復(fù)墾的沉陷地，常根據(jù)沉陷地現(xiàn)狀因地制宜地直接加以利用。排土場邊坡坡度在15~40176。當(dāng)排土場邊坡作為果園時(shí)，斜坡坡度應(yīng)小于18176。應(yīng)用該技術(shù)時(shí)應(yīng)注意表土層的分層剝離和存放、土地平整后標(biāo)高的確定、梯田斷面要素的確定及排水灌溉措施的配套等幾個(gè)問題。 微臺階式整形工程，基本與梯田式整形要求一樣，僅僅是工程量相對較小，通常用手工和簡單機(jī)械就可以完成。有的尾礦需要覆土后進(jìn)行整修，有的可直接進(jìn)行整修，應(yīng)該根據(jù)具體情況選擇。在高潛水位礦區(qū)或中低潛水位礦區(qū)，需要根據(jù)具體情況配套修建排水設(shè)施，排水、降漬后，再經(jīng)修整就可利用。挖深墊淺法具有操作簡單、適用面廣、經(jīng)濟(jì)效益高、生態(tài)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵層 理 論認(rèn)為，煤炭開采以后，破壞了原始的水體徑流，隨著上覆巖層中關(guān)鍵層的斷裂，在該區(qū)域內(nèi)會(huì)形成地下水的下降漏斗。煤與瓦斯共采技術(shù)充分利用采煤過程中巖層移動(dòng)以及破壞對瓦斯的卸壓作用提高瓦斯的抽采率，在煤層開采時(shí)形成采煤和抽采瓦斯兩個(gè)完整的開采系統(tǒng)，即形成“煤與瓦斯共采”技術(shù)。膏體充填技術(shù)最早在山東濟(jì)寧的太平礦取得成功，后推廣至冀中能源的小屯礦與邢臺礦、河南煤業(yè)化工集團(tuán)焦煤公司鑫珠春礦、淄博礦業(yè)集 團(tuán) 岱 莊礦和棗莊 煤 礦集團(tuán)拐蔣村礦。膏體充填是將固體廢棄物按照一定的比例配制成無需脫水的類似牙膏的膏狀漿體，通過重力或泵壓的作用，經(jīng)過管道輸送進(jìn)行采空區(qū)的充填。山東盛泉礦業(yè)有限公司在高檔普采工作面應(yīng)用該技術(shù)是其應(yīng)用領(lǐng)域的又一擴(kuò)展。該技術(shù)不僅減輕了礦工的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且降低了煤炭開采及煤炭燃燒對生態(tài)環(huán)境的破壞。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo), 10 多年來有20 多個(gè)工作面(或采區(qū))