煤礦采空區(qū)勘查及其病害分析——以某高鐵選線工程為例.pdf

1、近年來，各地礦區(qū)的大規(guī)模開采和不合理治理使地下出現(xiàn)大量的采空區(qū)，這些采空區(qū)的存在會導致地面沉降、地裂縫、塌陷、礦震和積水等病害的發(fā)生，進而對地表建筑物、交通線路、居民生命財產(chǎn)安全等都構成嚴重威脅。隨著高鐵的快速發(fā)展，在鐵路勘察設計過程中，采空區(qū)的存在會嚴重影響到高鐵線址的選取，其也成為制約鐵路選線工程的主要不良地質體之一。
　　本研究通過查閱大量的文獻資料，系統(tǒng)總結了采空區(qū)的地表變形、水文、密度和地球物理特征，對采空區(qū)引起的地表塌

2、陷（地面沉降、地裂縫和塌陷）、滑坡、透水和突水、礦震、瓦斯突出和爆炸等常見病害進行分析，探討其主要致災因子，包括地質、水文地質、采空區(qū)幾何因子和其他因素等。在此基礎上結合山西某地高鐵工程線址區(qū)采空區(qū)勘查評估治理的工程實例，首先研究了利用綜合地球物理方法進行采空區(qū)勘查的易用性及高效性，從地球物理方法的基本理論、常用裝置、數(shù)據(jù)處理和資料分析原則等方面闡述了瞬變電磁法和地震映像法對該線址區(qū)內采空區(qū)進行勘查的具體應用；通過對綜合地球物理資料進行

3、解譯，在研究區(qū)內發(fā)現(xiàn)了4處淺層小型采空區(qū)，通過驗證，較好的反映了研究區(qū)內采空區(qū)的埋深和分布特征，證實了綜合地球物理方法應用于高鐵工程線址區(qū)內采空區(qū)勘查的便捷性及高效性，并分析了采空區(qū)的電性及彈性波特征，為推廣應用上述兩種地球物理方法勘查采空區(qū)提供了依據(jù)；其次，采用手冊法、列車荷載穩(wěn)定性計算法、頂板塌陷堵塞法、成拱分析法、頂板厚度分區(qū)法和兩帶高度估算法等小型采空區(qū)穩(wěn)定性評價方法對線址上采空區(qū)上覆巖層頂板的穩(wěn)定性進行評價，系統(tǒng)評價了采空區(qū)的