岩土工程师采空区及其危害

　　了解采空区的危害;了解采空区地表移动规律及特征;了解采空区地表移动和变形的预测;掌握采空区的勘察评价原则和处理措施。

　　20.1　采空区及其危害

　　地下矿层采空后形成的空间称为采空区，由此采空区上方覆盖的岩层将失去支撑，原来的平衡条件将被破坏，致使上方岩层产生移动变形，直到破坏塌落，最后导致地表各类建筑物(包括线路、桥涵等)变形破坏，甚至倒塌，另外也会使地表大面积下沉，凹陷，破坏农村大片农田。

　　【例题1】下列关于采空区的说法，叙述正确的是(　　)。

　　A、地下矿层采空后形成的空间;

　　B、由动物所挖洞穴形成的地下空间;

　　C、古人类所挖洞穴所形成的空间;

　　D、溶洞、土洞所形成的地下空间;

　　答案：A

　　20.2　采空区分类

　　1　老采空区：已停止开采的采空区。或开采已达充分采动(充分采动指地表移动盆地已形成平底)，盆地内的各种变形已经稳定的采空区。

　　2　现采空区：正在开采的采空区，开采未达充分采动，即地表移动盆地呈尖底状，盆内各种变形仍在继续发展的采空区。

　　3　未来采空区：计划开采而尚未开采矿层，预计将形成的采空区。

　　【例题2】采空区的分类包括(　　　　)。

　　A、老采空区;

　　B、现采空区;

　　C、未来采空区;

　　D、旧采空区;

　　E、新采空区;

　　答案：A、B、C

　　【例题3】对于地表移动盆地呈尖底状，盆内各种变形仍在继续发展的采空区，属于(　　　)。

　　A、老采空区;

　　B、现采空区;

　　C、未来采空区;

　　D、不能确定;

　　答案：B

　　20.3　采空区上部岩层变形的垂直分带

　　矿层采空后，顶板岩层的移动变形因岩层性质和开采条件不同，变形的表现形式，分布状态和程度亦不相同，一般可将其垂直方向的变形分为3个带：

　　1　冒落带：直接位于采空区上方的顶板岩层，在自重及上覆岩层重力作用下，移动变形很大，所受应力大大超过本身强度，使岩层断裂破碎塌落，堆积于采空区，已塌落部分称冒落带。

　　2　裂隙带：冒落带上部的岩层在重力作用下，移动变形较大，所受应力超过本身强度，岩层产生裂隙或断裂，但尚未塌落，而形成的裂隙带。

　　3　弯曲带：裂隙带上部的岩层在重力作用下，变形较小，所受应力尚未超过其本身强度，未产生裂隙，仅出现连续平缓的弯曲变形，称弯曲带，此带岩层的整体性未遭破坏。

　　上述3个带的形成主要取决于矿层的赋存条件，开采和顶板管理方法以及岩层性质等。

　　【例题4】采空区上部岩层变形的垂直分带包括(　　　　)。

　　A、冒落带;

　　B、裂隙带;

　　C、弯曲带;

　　D、变形带;

　　答案：A、B、C

　　【例题5】在采空区上部岩层变形的垂直分带中，岩层移动变形最大的是(　　)。

　　A、冒落带;

　　B、裂隙带;

　　C、弯曲带;

　　D、B+C;

　　答案：A

　　【例题6】在采空区上部岩层变形的垂直分带中，离采空区最近的是(　　)。

　　A、冒落带;

　　B、裂隙带;

　　C、弯曲带;

　　D、B+C;

　　答案：C

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