【正文】 在論文的不斷修改中，我也努力做到及時積極地跟胡老師交流，因為我覺得這樣可以使得我的論文更加完善。煤礦建設(shè)項目的環(huán)境保護(hù)設(shè)施必須與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時驗收，同時投產(chǎn)，做不到者，不予驗收，不許投產(chǎn)。1993年水庫水量最大為15103m3，最小為400 m3。（4） 井泉干枯，飲用水源短缺，據(jù)調(diào)查，在1990年以前區(qū)內(nèi)各村莊都有井泉，飲用水源充足。鄉(xiāng)村煤礦開采對村莊未采取保護(hù)措施，所以因地面變形波及民房，威脅村民生命財產(chǎn)安全的地段主要是鄉(xiāng)村煤礦范圍。保有儲量為44579萬t，其中地方國營煤礦為31058萬t，鄉(xiāng)村煤礦為13521萬t。由于頂板的破壞高度與條帶開采的寬度密切相關(guān), 窄條帶開采是實現(xiàn)水體下和承壓水上采煤較為有效的技術(shù)途徑, 且用連續(xù)采煤機(jī)采煤是實現(xiàn)細(xì)條帶高效開采的技術(shù)途徑。 多煤層條帶開采時, 層間距較大時相互影響輕微, 層間距較小時兩層煤互相 影響較大。盡管對條帶開采的研究較多, 但大部分研究是針對條帶煤柱的穩(wěn)定性和條帶開采尺寸的確定。自20 世紀(jì)30年代以來，美國、德國和蘇聯(lián)等主要產(chǎn)煤國均對此進(jìn)行了大量技術(shù)研究，取得了不少科研成果，儲備了煤炭地下氣化的一些關(guān)鍵性技術(shù)。充填綠色開采技術(shù)為解決“三下”壓煤問題、矸石山問題、地面沉降問題以及采空區(qū)瓦斯問題提供了有效的解決途徑。若無軟弱巖層，則不能形成有效的隔水帶，造成水資源的滲漏干涸，需對裂隙進(jìn)行注漿處理，技術(shù)難度較大，要實現(xiàn)保水開采，還需進(jìn)行大量的研究。防洪通常采取的方法有整修堤壩、分洪。一般露天礦排土場整修主要是梯田平盤式，具體根據(jù)排土場的邊坡角、堆放方式、占地面積、堆積物的物理特性、抗侵蝕能力和水土流失量的大小以及綠化需要等因素通常選擇以下方式：①水平式平盤：復(fù)墾平盤被整治為水平；②反坡式平盤：平盤地表稍向內(nèi)傾斜，反坡角度一般可達(dá)2176。不積水沉陷區(qū)、積水沉陷區(qū)的邊坡地帶、井工礦矸石山、露天礦剝離物堆放場，均可采用平整土地、改造成梯田或梯田綠化帶的方法復(fù)墾。對于采礦初期地面受影響較小的沉陷地，除居民點用地外，可以按照原用途繼續(xù)使用；大面積穩(wěn)定沉陷地，且地表無積水的，在有監(jiān)測保障條件下，可繼續(xù)按原用途使用；暫難復(fù)墾的沉陷地，潛水位在種植臨界水位以下，地表無積水的待復(fù)墾沉陷地、尾礦、矸石山、采礦地等，可直接用于林業(yè)、牧草或野生用途。進(jìn)入20 世紀(jì)70、80 年代，開始綜合利用礦區(qū)土地資源， 注重相關(guān)的基本環(huán)境工程的配套問題，使得土地復(fù)墾更加系統(tǒng)化。特別是對高速公路的影響較大。當(dāng)線路的方向與工作面推進(jìn)方向平行，且位于地表移動盆地主斷面上，線路的橫向移動量較小。必須全盤考慮。保護(hù)煤柱是指專門留在井下不予采出的、目的是保護(hù)其上方巖層內(nèi)部和地表的上述保護(hù)對象不受開采影響的那部分煤體。常用的方法為充填開采方法和部分開采方法。稱為臨界變形值。因此，解決建筑物下壓煤的開采問題，無論從理論上、技術(shù)上、還是經(jīng)濟(jì)上都具有重要的意義。）煤層非充分采動時移動和變形分布規(guī)律 判別：利用下山充分采動角φ1和上山充分采動角φ2確定充分采動程度。水平變形曲線水平變形曲線表示地表移動盆地內(nèi)水平變形分布規(guī)律，水平變形曲線與曲率曲線相似。在水平煤層開采時，在采區(qū)中央正上方。通常用k表示。 （3）在有流砂層的情況下，由于防水煤巖柱小而導(dǎo)致水砂潰入井下，在地表形成塌陷坑。為保護(hù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境, 實現(xiàn)耕地的復(fù)墾利用和礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展, 探討開采沉陷對土地造成的破壞以及預(yù)測評價是十分必要的。 可持續(xù)發(fā)展的提出可持續(xù)發(fā)展是既滿足當(dāng)代人的需求，又不對后代人滿足其需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展。 我國煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 進(jìn)入21世紀(jì)，我國煤炭工業(yè)快速發(fā)展。%，占全國一次性能源消費總量的65%，生產(chǎn)力水平顯著提高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得重大進(jìn)展。它們是一個密不可分的系統(tǒng)，既要達(dá)到發(fā)展經(jīng)濟(jì)的目的，又要保護(hù)好人類賴以生存的大氣、淡水、海洋、土地和森林等自然資源和環(huán)境，使子孫后代能夠永續(xù)發(fā)展和安居樂業(yè)。 煤礦開采對土地資源的破壞 地下開采引起的巖層移動 巖體內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)（1）未受采掘影響的巖體受到各個方向力的約束，處于自然應(yīng)力平衡狀態(tài)。 （4）開采緩傾斜煤層時，由于露頭入采深不大，可能形成塌陷坑。符號規(guī)定：上凸的曲率為正，下凹的曲率為負(fù)。( 2 )盆地邊界點A、B：據(jù)走向邊界角δ0作邊界點A、B，此處下沉值為零。是水平移動的一階導(dǎo)數(shù)：（x）==B=Bi（x） (211)B——水平移動系數(shù)，B=～。用γ0、β0確定上下山盆地邊界點，用最大下沉角θ確定最大下沉點。在采動過程中，地表建筑物的損害是地表的變形傳遞給基礎(chǔ)，地下開采引起地表產(chǎn)生移動變形，破壞了建筑物與地基之間的初始平衡狀態(tài)，使地基反力重分布，從而在建筑物中產(chǎn)生附加應(yīng)力，導(dǎo)致建筑物變形和破壞。i=3mm/m，k=,=2mm/m.( 2 )地表下沉和水平移動對建筑物的影響地表的下沉和水平移動對建筑結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生附加應(yīng)力，對建筑物影響很小，故不作為衡量建筑物破壞的指標(biāo)。( 1 )充填開采方法充填開采方法就是當(dāng)煤層采出后，采出空間用矸石、河砂等材料進(jìn)行充填，以減小采出空間，從而減少覆巖及地表移動變形的一種開采方法。留設(shè)保護(hù)煤往雖然是保護(hù)上覆巖層和地面建筑物、構(gòu)筑物不受開采影響的一種比較可靠的方法，但也存在如下缺點：①有一部分煤炭留在地下暫時或永遠(yuǎn)不能采出，造成大量煤炭資源的損失，縮短礦井生產(chǎn)年限；②由于留設(shè)保護(hù)煤柱，使采掘工作復(fù)雜化和采掘工程量增大，還會導(dǎo)致局部礦壓集中，給礦井生產(chǎn)造成危害。 （2）鐵路運輸不能中斷，必須保 證 采 動 過程中列車行車的安全。線路方向與工作面推進(jìn)方向垂直，且位于移動盆地主斷面上時，線路的橫向移動規(guī)律為：當(dāng)工作面向線路推進(jìn)時，線路的移動方向與工作面推進(jìn)方向相反，橫向移動量由小到大。壓縮變形使公路路面受壓，當(dāng)壓縮變形較大時，可能使路面壓壞，甚至使路面上鼓，導(dǎo)致行車不暢。直到20 世紀(jì)80 年代，土地復(fù)墾才被真正得到重視，從自發(fā)、分散狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛薪M織的復(fù)墾階段，1989 年1 月1 日生效實施的國務(wù)院《土地復(fù)墾規(guī)定》標(biāo)志著我國土地復(fù)墾開始走上法制軌道。 修復(fù)法復(fù)墾土地根據(jù)其利用方向的不同應(yīng)使其土地表面坡度有一定的限制。采煤沉陷產(chǎn)生的附加坡度一般都較小，沉陷后地表坡度在2176。這種形狀適合于工作面較窄的平盤，能夠大幅度地提高田間苦水能力，并使暴雨過多時由上部平盤坡面產(chǎn)生的徑流由平盤內(nèi)側(cè)安全排走；③坡式平盤：當(dāng)平盤較寬并且向內(nèi)有一定的坡度時，~。除澇采取的方法有分片排澇，高水高排，低水低排；排蓄結(jié)合，排灌結(jié)合；力爭自排，輔以強(qiáng)排。 煤與瓦斯共采技術(shù)煤與瓦斯共采技術(shù)充分利用了煤炭開采中上覆巖層的礦 壓 活 動，著重對卸壓煤層的抽采時機(jī)把握和抽采工藝優(yōu)化。充填開采是將煤矸石、粉煤灰以及河砂等充填材料用于充填采空區(qū)，從而提高資源的利用率、控制地面沉降與塌陷，同時還可以消耗地面的固體廢棄物、建筑垃圾，降低對環(huán)境污染的綠色采煤技術(shù)。我國自1958 年開始在鶴崗興山礦、大同胡家灣、吉林蛟河及安徽獨山進(jìn)行了自然條件下煤炭地下氣化試驗。評價煤柱穩(wěn)定性主要考慮: 作用于煤柱的荷載。 地表移動變形不一定隨采出率增加而增大, 而與采寬有關(guān)等。由于煤柱存在塑性區(qū), 窄煤柱穩(wěn)定性差, 難以保證煤柱的長期穩(wěn)定, 利用巷道加固技 術(shù) 對 窄 煤柱進(jìn)行錨桿與錨索加固, 從而提高煤柱的自身強(qiáng)度, 實現(xiàn)細(xì)條帶開采, 這一技術(shù)可解決部分承壓水上的開采問題, 但對煤柱加固技術(shù)的研究尚處于理論研究階段, 主要是因為缺少實際開采的風(fēng)險性試驗。其中地方國營煤礦為3502萬t。東山煤礦影響，將全村搬遷的村莊見表3。1990年以后煤層上覆裂隙水和孔隙水逐漸漏失，井泉干枯、廢棄，農(nóng)村人畜吃水主要是取用深層巖溶水。之后因煤礦在水庫下面采煤，致使水庫漏水，并慢慢干枯，水澆地出現(xiàn)裂縫、塌陷，引水管道、水渠扭曲，水利設(shè)施全部破壞。（4） 應(yīng)對礦區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃，綜合治理，改善生態(tài)環(huán)境。在這里還要深深的對您說上一句抱歉，因為我的懶散和懈怠，令您費盡苦心并且?guī)捉?。?dāng)我對論文的思路感到迷茫時，您為我理清思路，指導(dǎo)我往一條比較清晰的思路上進(jìn)行修改。（3） 堅決執(zhí)行建設(shè)開發(fā)與環(huán)境治理同步進(jìn)行的原則。區(qū)內(nèi)共有大小水庫7處，其中河里頭水庫由河里頭村1972年修建，面積約1 500 m2，容量為18103m3，水利配套設(shè)施齊全，水澆地22hm2。在調(diào)查中了解到這些村莊村民與煤礦之間常因賠償維修費未得到及時解決，民事糾紛時有發(fā)生。對一些分散的小村莊則采取遷村移民的辦法，事先將居民遷移到安全地段。就煤炭資源來講，據(jù)統(tǒng)計，區(qū)內(nèi)現(xiàn)有煤礦的探明儲量為60847萬t，其中地方國營煤礦(長溝煤礦和東山煤礦)為38519萬t，鄉(xiāng)村煤礦為22328萬t。變 采 留 比條帶在不增加地表變形的條件下, 充分利用地表下沉盆地的空間, 可提高條帶開采采出率10 %～20 % (取決于條帶開采的面積) 。 側(cè) 壓 對煤柱有較大的作用, 較軟弱和裂隙發(fā)育的煤柱, 部分充填可大幅度提高煤柱的穩(wěn)定性或煤炭采出率。對條帶開采的研究主要分三個方面: 現(xiàn)場試驗與觀測、模型試驗和數(shù)值計算分析研究(包括力學(xué)的理論計算) , 模型試驗以相似材料試驗為主, 條帶開采的大部分研究成果基于模型試驗結(jié)果和數(shù)值分析結(jié)果。該 技 術(shù)將 灰渣留于井下，充填減沉，無固體廢棄物排放，避免了大氣污染，是一種有較好發(fā)展前景的采煤技術(shù)，被譽(yù)為新一代采煤方法。上述充填技術(shù)的快速發(fā)展，說明煤礦綠色開采技術(shù)越來越深入人心，但現(xiàn)有充填技術(shù)的推廣主要解決了冀中和山東等煤價較高地區(qū)“三下”壓煤問題，推廣面有待擴(kuò)展，技術(shù)上有待進(jìn)一步完善。若存在隔水帶，隨著各種地表水及地下水的補(bǔ)給，水位逐漸恢復(fù)。首先，設(shè)計復(fù)墾后的地面標(biāo)高，其次，規(guī)劃設(shè)計、修建排水與防洪設(shè)施、降漬系統(tǒng)，最后，進(jìn)行地表整修。排土場一般占撂天礦總面積的50％以上，對其整形是進(jìn)行露天礦土壤重構(gòu)和植被恢復(fù)的重要前提，也是露天礦復(fù)墾工程的核心內(nèi)容。主要有以下方式：( 1 ) 土地平整與梯田整修法。( 2 ) 未穩(wěn)定沉陷區(qū)的直接利用法。我國土地復(fù)墾起步較晚，20 世紀(jì)50、60 年代有個別礦山自發(fā)地進(jìn)行一些土地復(fù)墾工作，礦區(qū)土地復(fù)墾主要采用填埋、剝離、覆土等工程措施將廢棄地改造成可耕種土地，實現(xiàn)礦區(qū)土地農(nóng)業(yè)耕種目標(biāo)[2]。當(dāng)大的裂縫出現(xiàn)時，往往伴隨著臺階，影響行車的速度和安全。 橫向移動變形對線路的影響線路的橫向移動與線路相對于工作面的位置有關(guān)。如果某一區(qū)段出了問題必然會影響全線正常通車。我國常用的部分開采方法是條帶開采方法。在生產(chǎn)實踐中比較有效和常用的有以下幾方面措施：：減沉開采方法既是通過采場頂板管理方法的改變，控制頂板的下沉量而達(dá)到減緩地表沉陷量。 ( 1 )臨界變形值 建筑物不需要維修，仍能保持正常使用所允許的地表最大變形值。建筑物下壓煤又以村莊下壓煤所占數(shù)量最大，其次就是工業(yè)場地及公用建筑物下壓煤。＜α＜55176。水平移動曲線分布規(guī)律為：盆地邊界點至拐點間水平移動漸增，拐點至最大下沉點間水平移動漸減，最大下沉點處水平移動為零；在拐點處水平移動最大，有兩個方向相反的最大水平移動。設(shè)沿主斷面方向為x軸，下沉曲線為W(x)=F(x) (26) 在討論分布規(guī)律時，先要確定下沉曲線上的三個特征點：ABEEWO 圖2 下沉曲線三個特征點Figure 2 Sinking three characteristic points of the curve( 1 )最大下沉點o：下沉值最大。它反映在觀測線斷面上的彎曲程度。 （2）在采深很小或采厚很大的情況下，也會在地表產(chǎn)生漏斗狀塌陷坑。我國耕地資源人均數(shù)量少, 質(zhì)量低, 耕地后備資源不足。因此對于新時期的大工業(yè)建設(shè)，綠色煤礦開采勢在必行。其中可開采儲量1891億噸，占18%，人均占有量僅145噸，低于世界平均水平。 煤炭是我國能源安全的基石。 國際環(huán)保組織強(qiáng)烈呼吁資源與環(huán)境問題是一個全球性的戰(zhàn)略問題。（2）巖體內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)主要取決于上覆巖層的重量和性質(zhì)。 地表移動盆地內(nèi)移動和變形分析 地表主斷面內(nèi)某一點的下沉 Hno、Hnm分別為第n個點初次觀測和第m次觀測時的高程。 水平變形 地表水平變形是指相鄰兩點的水平移動差值與兩點間水平距離的比值。( 3 )拐點E：拐點是指下沉曲線凹凸的分界點。水平變形分布規(guī)律為：( 1 )水平變形曲線有三個極值，兩個相等的正極值和一個負(fù)極值，正極值稱為最大拉伸值，位于邊界點與拐點之間，負(fù)極值稱為最大壓縮值，位于最大下沉點處。( 1 )下沉曲線、傾斜曲線和曲率曲線：下沉曲線失去對稱性，如上山部分的下沉曲線比下山部分的下沉曲線要陡，范圍要小；最大下沉點向下山方向偏離，其位置用最大下沉角θ確定。但由于建筑物具有一定的承受附加應(yīng)力的能力，故地表變形與建筑物變形之間存在不一致性。但地表的下沉值會改變地表原有的坡度，使排水困難，在潛水位很高的情況下，使地表積水。水力充填水力充填系統(tǒng)的原理是將固體的物料制作成為漿體或者膏體，通過對其施加外力，進(jìn)行輸送，輸送的距離近的可到幾十米，遠(yuǎn)的可到數(shù)萬米，該充填系統(tǒng)的特點在于成本低，輸送效率高，而且不受地形和季節(jié)的影響，不會對環(huán)境造成影響。 留設(shè)保護(hù)煤柱的實質(zhì)就是根據(jù)已掌握的地表移動變形規(guī)律，在煤層層面上圈定一個保護(hù)煤柱的邊界，回采僅在該邊界之外進(jìn)行，已使開采的影響不波及到需要保護(hù)的范圍。這就要求在短時間維修的條件下，保證鐵路維修的質(zhì)量。 線路縱向移動變形的影響線路的縱向移動變形主要表現(xiàn)為線路的爬行和軌縫的變化。 公路下采煤技術(shù)措施地面主要維修措施：加高、加寬路基，灌漿處理 采 動 裂縫，調(diào)整超限的坡度、豎曲線、平面圓曲線和超高。目前，我國的土地復(fù)墾工作發(fā)展迅速，以礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康與環(huán)境安全為恢復(fù)重建目標(biāo)的生態(tài)復(fù)墾逐漸受到重視，國際合作將日益緊密。俄羅斯規(guī)定：為預(yù)防水、風(fēng)蝕，復(fù)墾場地的斜坡傾角，當(dāng)作農(nóng)耕地時不應(yīng)超過1~2176。以內(nèi)時可通過土地平整就能耕作，沉陷后地表坡度在2~6176。隨著逐年翻耕、徑流沖淤而