《采空塌陷勘查规范》（征求意见稿）.pdf

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1、中 国 地 质 灾 害 防 治 工 程 行 业 标 准XX/T 采空塌陷勘查规范 Code for investigation of goaf collapse （征求意见稿） -发布 -实施中国地质灾害防治工程行业协会 发布XXXX XX/T XXXXXXXXX I 前 言 本规范按GB/T1.1-2009规则起草。 本规范附录A、B为资料性附录。附录C、D、E、F、G、H、I为规范性附录。 本规范由中国地质灾害防治工程行业协会提出。 本规范由中国地质灾害防治工程行业协会归口管理。 本规范主要起草单位：中煤科工集团西安研究院有限公司 中煤地质总公司 徐州中国矿大岩土工程新技术发展有限公司 陕

2、西省地质环境监测总站 广东省地质科学研究所 广东省工程勘查院 北京岩土工程勘查院 太原理工恒基岩土工程技术有限公司 本规范主要起草人：刘天林、徐拴海、刘小平、王玉涛、曹晓毅、张宝元、汪成、吴璋、张立才、王真奉、吴圣林、林希强、范立民、李成、王军、何怀峰、吕义清等。 本规范由中国地质灾害防治工程行业协会负责解释。 XX/T XXXXXXXXX 1 采空塌陷勘查规范 1 范围 本规范规定了采空塌陷勘查基本规定、勘查方法、勘查阶段、稳定性评价、防治措施建议及报告编写等内容。 本规范适用于采空塌陷勘查。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版

3、本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件， 其最新版本 （包括所有的修改单） 适用于本文件。 GB50021 岩土工程勘查规范 GB50026 工程测量规范 JGJ/T 87 建筑工程地质勘探与取样技术规程 CJJ7 城市工程地球物理探测规范 GB/J50123 土工试验方法标准 GB/T50266 工程岩体试验方法标准 JGJ89 原状土取样技术标准 SL31 水利水电工程钻孔压水试验规程 煤行管字2000第81号 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 3 术语 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 基本术语 3.1.1 采空区 mined-out area 地下固体矿床开采后

4、的空间，及其围岩失稳而产生位移、开裂、破碎垮落，直到上覆岩层整体下沉、弯曲所引起的地表变形和破坏的地区或范围。 3.1.2 采空塌陷 goaf collapse 采空塌陷 goaf collapse 由于地下采矿形成空间，造成上部岩土层在自重作用下失稳而引起的地面塌陷现象。 3.1.3 回采率 mining rate 矿产采出量占工业储量的百分比。 3.1.4 XX/TXXXXXXXXX2采高 mining height 采矿工作面矿层被直接采出的厚度。 3.2 采空塌陷类型 3.2.1 小窑采空塌陷 small mine gob area 一般指采空范围较窄、 开采深度较浅 （多在50m深度

5、范围内， 但最深也可达200300m） 、平面延伸在200m以内、以巷道采掘（23m宽）并向两边开挖支巷道、分布无规律或呈网格状、单层或多层重叠交错、大多不支撑或临时简单支撑、任其自由垮落的采空塌陷。 3.2.2 水平（缓倾斜）采空塌陷 level mined-out area 矿层水平或倾角不大于15的采空塌陷。 3.2.3 倾斜采空塌陷 inclined mined-out area 矿层倾角介于1545的采空塌陷。 3.2.4 急倾斜（陡倾斜）采空塌陷 acute inclined mined-out area 矿层倾角不小于45的采空塌陷。 3.3 开采方式相关术语 3.3.1 采矿方

6、法 mining method 采矿工艺与回采巷道布置及其在时间、空间上的相互配合。 3.3.2 长壁采煤法 long wall mining 采用长壁工作面(采煤工作面长度一般在50m以上)的采煤方法。 3.3.3 短壁采煤法 short wall mining 采用短壁工作面(采煤工作面长度一般在50m以下)的采煤方法。 3.3.4 房柱式采煤法 room-and-pillar mining 沿巷道每隔一定距离先采煤房直至边界，再后退采出煤房之间煤柱的采煤方法。 3.3.5 顶板管理 roof control 采煤工作面中工作空间支护和采空塌陷处理的总称。 3.4 移动变形相关术语 XX/

7、T XXXXXXXXX 3 3.4.1 开采沉陷 mining subsidence 因采矿引起的岩层和地表移动的现象和过程。 3.4.2 覆岩破坏“三带” three zone of oven-burden failure 矿层开采后， 其覆岩在垂直方向上的破坏可分为垮落带、 断裂带、 弯曲带， 简称 “三带” 。 3.4.3 垮落带 caving zone 由采矿引起的上覆岩层破坏成块并向采空塌陷垮落的范围。 3.4.4 断裂带 fractured zone 垮落带上方的岩层产生断裂或裂缝，但仍保持其原有层状的范围。 3.4.5 弯曲带 sagging zone 断裂带上方的岩层产生弯曲的

8、范围，一般直达地表。 3.4.6 地表移动盆地 subsidence trough 由采矿引起的采空塌陷上方地表移动的范围。 3.4.7 移动盆地主断面 major section of subsidence trough 通过移动盆地最大下沉点沿矿层倾向或走向的竖直断面。 3.4.8 地表下沉值 surface vertical subsidence 地表移动盆地内地表点移动矢量的竖直分量。 3.4.9 地表水平移动值 surface horizontal displacement 地表移动盆地内地表点移动矢量的水平分量。 3.4.10 地表倾斜 surface tilt 地表移动盆地内地表

9、两相邻点下沉值之差与其水平距离之比。 3.4.11 地表曲率 surface curvature 地表两相邻线段倾斜差与其水平距离平均值之比。 XX/TXXXXXXXXX43.4.12 地表水平变形 surface deformation 地表两相邻点的水平移动值之差与其水平距离之比。 3.4.13 充分采动 supercritical mining 地表最大下沉值不再随采区尺寸增大而增加的开采状态。 3.4.14 非充分采动 subcritical mining 地表最大下沉值随采区尺寸增大而增加的开采状态。 3.4.15 移动角 angle of critical deformation

10、在充分或接近充分采动条件下， 移动盆地主断面上， 地表最外的临界变形点和采空塌陷边界点连线在矿柱一侧与水平线之间所夹的锐角。 3.4.16 地表移动观测站 observation station for surface movement 在开采影响范围内的地表上，按一定要求设置的一系列测点或装置所构成的观测系统，分为剖面线观测站和网状观测站两种。 3.4.17 概率积分法 probability integration method 以正态概率函数为影响函数的地表移动预计方法。 4 符号 i倾斜值（mm/m）； k曲率值（mm/m2）； 水平变形值（mm/m）； H0矿层埋深（m）； z建筑物

11、基础埋深（m）； ha建筑物附加应力影响深度（m）； a安全距离（m）； Hli矿层开采时上覆岩层导水裂隙带发育高度（m）。 5 基本规定 5.1 采空塌陷勘查是在充分利用已有资料基础上，正确选择勘查方法，根据采空塌陷地质环境、采矿条件及防治工程特点合理确定勘查工作工作量。 5.2 采空塌陷勘查目的是查明采空塌陷地质环境及采矿条件，分析采空塌陷的发展趋势，评价塌陷灾害危害程度，提出防治对策。 XX/T XXXXXXXXX 5 5.3 采空塌陷勘查主要工作内容： a) 查明采空塌陷地质环境条件，包括区域地质、气象水文、矿产资源开发状况等。 b) 查明采空塌陷采矿条件，包括开采层位、埋深、采矿方式

12、、开采时间、矿井抽排水等。 c) 查明采空塌陷覆岩结构特征及采空塌陷冒落状况，分析岩层移动变形特征。 d) 计算采空塌陷地表剩余变形量、 稳定性系数， 预测评价采空塌陷稳定性及未来发展趋势。 e) 结合防治工程特点, 分析评价采空塌陷危害程度。 f) 提出采空塌陷防治措施建议。 5.4 采空塌陷勘查应遵循“资料搜集、工程地质调查与测绘、物探、钻探验证、变形监测与综合评价”的技术路线，根据地质环境、采矿条件及防治工程需要，有针对性地布置勘查工作，不宜盲目采用等间距方式网格状布置勘探线（点）。 5.5 采空塌陷勘查分为可行性研究勘查阶段及设计勘查阶段。采空塌陷防治工程施工及运营期间，应加强地质管理

13、工作，必要时开展补充勘查。 5.6 抢险应急是采空塌陷防治的特殊阶段，应选择快速、安全的勘查方法，分析采空塌陷类型，合理推断灾害发展趋势，防治措施建议应符合抢险工作实际需要。 5.7 采空塌陷勘查应采用不应引起或加剧采空塌陷危害的技术手段。 5.8 现场勘查之前， 勘查单位须深入分析采空塌陷地质环境及采矿条件， 应开展野外踏勘，了解采空塌陷状况及勘查作业条件，编制勘查工作大纲。 5.9 勘查工作大纲应包括：项目来源、勘查阶段、目的任务、编制依据、勘查技术路线；地质及采矿等基本情况；勘查内容、方法、工作量及平面布置图；勘查组织机构、人员及设备、进度计划、勘查成果；经费概（预）算等。 5.10 勘

14、查野外工作应进行现场验收， 勘查过程中应做好地质写实及编录， 包括文字记录及影像资料等。原始资料真实、准确、完整。 5.11 采空塌陷勘查报告应由文字说明和附件（附图、附表、影像资料等）组成。文字说明应按勘查任务要求、勘查阶段和工程特点编写，内容应符合勘查报告的编制要求。 5.12 对防治工程有特殊需求、条件复杂的采空塌陷，必要时开展咨询会商、专题研究。 6 勘查工作方法 6.1 工程地质调查与测绘 6.1.1 工程地质调查与测绘，宜在可行性研究勘查阶段进行；设计勘查阶段，应作补充调查与测绘。 6.1.2 工程地质调查与测绘平面范围，应在危害对象平面边界的基础上外扩，外扩范围不小于采空塌陷最大

15、埋深所对应的平面尺寸，地形起伏大区域应扩大。 6.1.3 工程地质调查与测绘前，对于正规开采的矿山，应重点搜集矿区地质及采矿资料；对于古窑、废弃小窑采空塌陷，应加强对老矿工及当事人的走访与调查。调查时应填写采空塌陷调查表（附录 A）。 XX/TXXXXXXXXX66.1.4 工程地质调查与测绘的测线，应根据地层露头、地表塌陷变形、防治工程特点等确定，尽量与采矿工作面垂直或平行。 6.1.5 工程地质调查与测绘技术要求应符合工程地质测绘标准（CECS238：2008）的规定。 6.1.6 工程地质调查与测绘，应包括：资料搜集、地质及采矿情况调查、地表及建（构）筑物变形调查与测绘、地下水调查。 6

16、.1.7 资料搜集是采空塌陷勘查的必备工作,包括地质环境、采矿条件、地表变形等资料，资料目录见附录 A。 6.1.8 地质及采矿情况调查应符合下列规定： a) 对于历史久远的古窑和废弃小窑采空塌陷，应加强对相关单位、矿长、总工程师及老矿工的走访与调查工作， 对勘查范围内的废弃洞口的位置、 走向等要素进行测绘。 b) 对于地方小矿采空塌陷，应进行地面与井下调查，具备条件时应进行井下复测；对采掘资料进行复核，尤其是越界开采问题。 c) 对于规范生产的中大型矿山采空塌陷，应收集采掘工程平面图、井上下对照图、开采设计和矿区开采规划、岩移观测成果等。 d) 采矿情况调查包括如下内容： 1) 矿山经营性质、开采矿种、开采规模、开采层位、开采方式、回采率、顶板管理方式、工作面推进方向和速度、始采及终采时间、年度及累计采出量等。 2) 采空塌陷的埋深、采高、开采范围、空间形态、巷道支护方式、顶板的稳定情况，塌落、支撑、回填及充水情况，洞壁完整性和稳定程度。 3) 采空塌陷地下水赋存、水质及补给状况。 4) 井下水害或有毒气体（类型、浓度、分布特征、压力）等灾害性事故情况。 5) 对矿山井口位置、倾向、