【文章內(nèi)容簡介】 有鑒于此，我國部分礦區(qū)如峰峰礦區(qū)等根據(jù)本礦區(qū)的建筑物下采煤實(shí)踐指定適合于本礦區(qū)的采動(dòng)區(qū)建筑物破壞等級評定標(biāo)準(zhǔn)（見下表 23）峰峰礦區(qū)還采用深厚比和建筑物的與工作面的相對關(guān)系、總變形指標(biāo)等方法來判別采動(dòng)區(qū)建筑物的破壞程度。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 13 表 23 峰峰礦區(qū)地面建筑物破壞程度與地表變形關(guān)系 破壞程度 破壞特征 地表變形值 傾斜 i/（ mm/m） 曲率 k/（ mm/m） 水平變形ε /（ mm/m） 輕度破壞 房屋墻壁出現(xiàn)微小裂縫，不修理不影響使用 3～ 5 ～ ～ 3 中度破壞 房屋墻壁出現(xiàn)明顯裂縫、門窗變形，房屋結(jié)構(gòu)未遭破壞，需修理方可使用 5～ 10 ～ 3～ 6 嚴(yán)重破壞 房屋墻壁出現(xiàn)大裂縫，房屋結(jié)構(gòu)（如承重墻）受到破壞，房梁抽出，有倒塌危險(xiǎn)，需大修方可使用 ＞ 10 ＞ ＞ 6 從以上分析可見看出，不同礦區(qū)應(yīng)根據(jù)本礦區(qū)建筑物下采煤實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)制定適合與本礦區(qū)的建筑物損壞評定標(biāo)準(zhǔn)。開采沉陷對建筑物的影響是非常復(fù)雜的，它與建筑物所 處的位置、所受的變形類型、建筑物類型、長度、高度、使用年限、地表移動(dòng)變形值的大小、地基性質(zhì)等多種因素有關(guān)。這些影響因素最終表現(xiàn)為建筑物移動(dòng)變形的大小和破壞程度的差異性。要充分認(rèn)識(shí)建筑物破壞與地表移動(dòng)變形之間的關(guān)系，必須首先研究地表移動(dòng)變形與建筑物移動(dòng)變形間的關(guān)系和規(guī)律，為建立采動(dòng)區(qū)建筑物破壞評定標(biāo)準(zhǔn)、進(jìn)行采動(dòng)區(qū)建筑物損壞評定和加固設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)依據(jù)。因此，研究采動(dòng)區(qū)建筑物移動(dòng)變形與地表移動(dòng)變形值間的關(guān)系具有理論和實(shí)踐意義。 建筑物損壞評定標(biāo)準(zhǔn)涉及因素較多，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。制定采動(dòng)區(qū)建筑物破壞評定標(biāo)準(zhǔn)的關(guān) 鍵是對建筑物損壞評定指標(biāo)的正確選擇和認(rèn)識(shí)，只有在此基礎(chǔ)上才能合理地評定采動(dòng)對建筑物的影響程度并采取經(jīng)濟(jì)可行的驚嚇開采措施和地面建筑物結(jié)構(gòu)措施，以最大限度地采出礦產(chǎn)資源，和合理的對建筑物所有者進(jìn)行補(bǔ)償。不但能促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，又促進(jìn)和諧社會(huì)的建立。因此，在以后對不同礦區(qū)建筑物破壞評定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的研究，是非常重要的。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 14 3 采動(dòng)區(qū)建筑物的鑒定 對象 房屋的主體結(jié)構(gòu)是指在房屋建筑中，由若干構(gòu)件連接而成的能承受作用的平面或空間體系。主體結(jié)構(gòu)要具備足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性，用以承受建筑物上的各種負(fù)載，如 ：地基、承重墻等，建筑物主體結(jié)構(gòu)可以由一種或者多種材料構(gòu)成。 在采動(dòng)區(qū)對建筑物造成損害之后，煤礦企業(yè)需要對建筑物的所有者進(jìn)行賠償，而其賠償?shù)亩嗌?，就需要對建筑物的主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查，考慮各種因素之后進(jìn)行賠償。 采動(dòng)區(qū)建筑物損害補(bǔ)償因素調(diào)查分析 影響采動(dòng)區(qū)建筑物損害的因素有很多種，既有內(nèi)因又有外因：內(nèi)因包括建筑物自身的結(jié)構(gòu)形式、長度、高度、所處采區(qū)位置、地基狀況、使用年限等因素的影響；外因主要是地表變形和曲率，這也是采動(dòng)區(qū)建筑物損害的最根本、最直接的影響因素．各種因素共同對建筑物的共同作用，對準(zhǔn)確評價(jià) 建筑損害造成了極大的困難。因此，在實(shí)際工作中，不可能對諸多的影響因素一一去研究，只需對一些重要的影響因素進(jìn)行分析，即可準(zhǔn)確的評定沉陷區(qū)建筑物損害程度。 地表變形 影響采區(qū)建筑物的地表變形因素主要是地表曲率、水平變形和傾斜，規(guī)范中也是用這 3個(gè)指標(biāo)來判定建筑物的損害程度的。危險(xiǎn)移動(dòng)邊界是評定在地表變形中對采區(qū)建筑物有無損害的邊界 (見 圖 1中 A、 B、 C、 D)，也是判定建筑物修與不修的邊界。目前，我國采用的危險(xiǎn)邊界臨界值為： i=3 mm／ m、￡ =2 mm／ m、 k=0． 2 mm／ m2，以這些指標(biāo)在地表下沉 盆地圈定的范圍是對建筑物有損害的。 建筑物所處沉陷盆地位置 由于沉陷盆地各處的地表變形大小不同，導(dǎo)致各處對建筑物的損害程度不相同．充分采動(dòng)時(shí)，最為有利的位置是建筑物位于移動(dòng)盆地中央，長軸垂直于煤層走向，如上圖中 a；較有利的位置是處于下沉盆地危險(xiǎn)邊界以內(nèi)，建筑物長軸平行于煤層走向，如上圖中 b；屬于一般的位置是在下沉盆地中部附近，建筑河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 15 物長軸平行于煤層走向，如上圖中 c；較不利的位置是建筑物長軸垂直于煤層走向，如圖 1中 d；最為不利的位置是建筑物處于下沉盆地的拉仲區(qū)，建筑物的長軸方向與煤層走向呈斜交。 圖 1 采動(dòng)區(qū)建筑物 對于相同的損害狀況的建筑物，如裂縫寬度相同，判定的損害等級一致，處于不利位置的建筑物應(yīng)相應(yīng)提高補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。 建筑物使用時(shí)間 建 筑物的使用時(shí)間關(guān)系著建筑物的實(shí)際使用價(jià)值的，在對采動(dòng)區(qū)損壞的建筑物進(jìn)行經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候，應(yīng)該把建筑物的實(shí)際使用時(shí)間考慮進(jìn)去，對建筑物的價(jià)值進(jìn)行折舊處理，計(jì)算出建筑物現(xiàn)有實(shí)際價(jià)值，以此作為煤礦企業(yè)的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn) 。國家煤炭工業(yè)局 2020年 5月頒布的《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，給出了建筑物的折舊系數(shù)（表 31） 表 31 建筑 物折舊系數(shù) 建筑年限 /年 ＜ 5 5～ 10 11～ 15 16～ 20 21～ 40 ﹥ 40 折舊率 /% 0 5～ 15 16～ 25 26～ 35 36～ 65 ﹥ 65 注：僅適用于農(nóng)村房屋；當(dāng)?shù)赜芯唧w規(guī)定者按當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)選用。 建筑物的結(jié)構(gòu) 不同的建筑物具有不同的結(jié)構(gòu)。世界上的建筑物一般有 混凝土結(jié)構(gòu)、砌體河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 16 結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、輕型鋼結(jié)構(gòu)、 磚混結(jié)構(gòu)、 木結(jié)構(gòu)和組合結(jié)構(gòu)等。 不同的建筑物具有不同的結(jié)構(gòu)，而不同結(jié)構(gòu)的建筑物就具有不同的價(jià)值。 而我國一般的建筑物多采用了磚混的結(jié)構(gòu)。國家煤炭工業(yè)局 2020年 5月頒布的《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，給出了磚混結(jié)構(gòu)建筑物的補(bǔ)償比率（如表 32）。 表 32 磚混結(jié)構(gòu)建筑物補(bǔ)償比率 損壞等級 墻體裂縫寬度 損害分類 結(jié)構(gòu)處理 補(bǔ)償比率 Ⅰ 1 自然間磚墻上出現(xiàn)寬度 1～ 2mm的裂縫 極輕微損壞 不修 1～ 5 Ⅰ 2 自然間磚墻上出現(xiàn)寬度小于 4mm的裂縫，多條裂縫總寬度小于 10mm 輕微損壞 簡單維修 6～ 15 Ⅱ 自然間磚墻上出現(xiàn)寬度小于 15mm的裂縫，多條裂縫總寬度小于 30mm 輕度損壞 小修 16～ 30 Ⅲ 自然間磚墻上出現(xiàn)寬度小于 30mm的裂縫 ，多條裂縫總寬度小于 50mm 中度損壞 中修 31～ 65 Ⅳ 1 自然間磚墻上出現(xiàn)寬度小于 30mm的裂縫，多條裂縫總寬度大于 50mm 嚴(yán)重?fù)p壞 大修 66～ 85 Ⅳ 2 自然間磚墻上出現(xiàn)嚴(yán)重交叉裂縫、上 下貫通裂縫及墻體嚴(yán)重外斜、歪斜 極度嚴(yán)重?fù)p壞 拆建 86～ 100 注：當(dāng)?shù)赜芯唧w規(guī)定者，按當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)選用 開采損害技術(shù)鑒定方法 開采損害技術(shù)鑒定的主要內(nèi)容是確定煤礦的開采影響邊界和影響程度（建筑物損害等級確定），建筑物損害等級的確定相對簡單，可依據(jù)上述《規(guī)程》進(jìn)行認(rèn)定，而開采影響邊界的確定較為復(fù) 雜。在某些情況下，煤礦尤其是國營大礦會(huì)提供真實(shí)的額開采資料，此時(shí)鑒定工作相對簡單；多數(shù)情況下煤礦尤其是私營小煤礦不愿提供真是的開采資料，此時(shí)鑒定工作便相對復(fù)雜，需要鑒定人員根據(jù)地表情況進(jìn)行綜合判別。 根據(jù)開采資料進(jìn)行技術(shù)鑒定 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 17 在掌握準(zhǔn)確地質(zhì)采礦資料情況下，根據(jù)井上下對應(yīng)關(guān)系，可以采用地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì)、移動(dòng)角值計(jì)算、數(shù)值計(jì)算、相似材料模擬等幾種方法進(jìn)行開采損害技術(shù)鑒定。 ① 地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì) 在掌握真實(shí)開采資料的情況下，可以通過地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì)的方法確定開采對地表的影響范圍。目前，我國多采用概率積 分法進(jìn)行地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì)，概率積分法也是《規(guī)程》中指定的計(jì)算方法。 通過地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì)，可以獲得開采引起的地表下沉、傾斜、曲率、水平移動(dòng)和水平變形值，從而不但可以確定出開采影響邊界，而且可以根據(jù)《規(guī)程》確定出建筑物受到的開采影響程度即破壞等級。在某些情況下可以采用預(yù)計(jì)的房屋破壞等級進(jìn)行賠償，如房屋在開采前就已經(jīng)受到明顯破壞的情況。 ②由移動(dòng)角值確定 這里的移動(dòng)角值是指移動(dòng)角、邊界角、房屋裂縫角等，下面分別敘述。 根據(jù)《規(guī)程》，我國煤礦在留設(shè)建筑物保護(hù)煤柱時(shí)都采用移動(dòng)角進(jìn)行留設(shè)。事實(shí)上，許多煤礦按移動(dòng)角留設(shè) 保護(hù)煤柱后仍有部分建筑物產(chǎn)生損壞，導(dǎo)致礦村雙方產(chǎn)生糾紛。分析其原因：移動(dòng)角是指在充分采動(dòng)或者接近充分采動(dòng)情況下地表移動(dòng)盆地主斷面上三個(gè)臨界變形值中最外邊的一個(gè)臨界變形值點(diǎn)至采空區(qū)邊界的連線與水平線在煤柱一側(cè)的夾角；移動(dòng)角對應(yīng)的地表臨界變形值為傾斜 3mm/m、曲率 ㎡、水平變形 2mm/m，在移動(dòng)角確定的范圍之外地表仍存在一定變形并會(huì)導(dǎo)致普通房屋產(chǎn)生Ⅰ級破壞，我國許多民房建筑質(zhì)量較差，可能產(chǎn)生Ⅱ級破壞。因此，在進(jìn)行開采損害技術(shù)鑒定時(shí)不能采用移動(dòng)角進(jìn)行鑒定，這樣對房主不公平。 邊界角，是指在充分采動(dòng)或接 近充分采動(dòng)條件下地表移動(dòng)盆地主斷面上盆地邊界點(diǎn)至采空區(qū)邊界連線與水平線在煤柱一側(cè)的夾角。如果采用邊界角進(jìn)行鑒定，圈定的影響范圍將非常大，煤礦難以接受且不符合國家政策。 為了保證鑒定科學(xué)公正Ⅱ礦村雙方都能接受，建議今后進(jìn)行開采損害技術(shù)鑒定時(shí)采用房屋裂縫角進(jìn)行鑒定。房屋裂縫角介于移動(dòng)角和邊界角之間。 根據(jù)兗州興隆莊 4326建筑物觀測站實(shí)測資料，該礦區(qū)普通民房房屋產(chǎn)生小裂縫的最小變形值如下：曲率 k=㎡、水平拉伸變形ε =。結(jié)合 4326地表觀測站觀測數(shù)據(jù)獲得該礦區(qū)普通民房的綜合房屋裂縫角為 176。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 18 在采用移動(dòng)角值確定開采影響邊界時(shí)務(wù)必注意其使用條件：充分或接近充分采動(dòng)，在非充分采動(dòng)時(shí)該方法不能采用。 ③其他 除進(jìn)行地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì)和用移動(dòng)角值確定開采影響范圍外，數(shù)值模擬計(jì)算和相似材料模擬試驗(yàn)有時(shí)也應(yīng)用于開采損害技術(shù)鑒定中，但這些方法只能進(jìn)行定性分析，只能作為輔助鑒定技術(shù)手段。 在鑒定遇有斷層、重復(fù)采動(dòng)、非充分采動(dòng)等特殊情況時(shí)，應(yīng)具體問題具體分析、理論結(jié)合實(shí)際。對于斷層，有時(shí)使地表移動(dòng)范圍增大、有時(shí)減少，在斷層露頭地區(qū)往往出現(xiàn)比較大的地表裂縫。重復(fù)采動(dòng)時(shí)巖層和地表移動(dòng)過程加劇，會(huì)使下沉盆 地增大，根據(jù)我國的實(shí)測資料，在重復(fù)采動(dòng)時(shí)下沉系數(shù)較初次采動(dòng)增大 10%到 20%單不大于 ；邊界角減少 5176。到 10176。，移動(dòng)角減少 10176。到 15176。非充分采動(dòng)時(shí)地表移動(dòng)變形值均較小，地表沉陷盆地也較小，此時(shí)不能簡單地采用移動(dòng)角值圈定開采影響范圍。 此外，地下水位下降引起的沉陷并導(dǎo)致房屋損害情況屢見不鮮，地下水位下降的原因很多，農(nóng)業(yè)用水、其他工業(yè)用水、煤礦抽水等可能都引起，不能一概而論，應(yīng)結(jié)合具體情況的進(jìn)行具體分析。 根據(jù)房屋及地表損害特征進(jìn)行技術(shù)鑒定 在煤礦不提供真實(shí)開采資料的情況下，可以通過對地表 開 采顯現(xiàn)特征