第五章地表沉陷预测和生态影响评价

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1、第五章地表沉陷预测及生态影响评价5.1生态现状调查与评价评价范围内无原始森林和次生林及各级人民政府批准建立的自然保护区，也没有大面积的成片森林，生态环境质量良好。本项目井田范围内植物以农作物为主，村旁、河流或水沟以杨乔木为主，以及人工栽培的部分果树如苹果树、梨树和桃树等。草本植物主要是田埂、河堤以及路旁的野生杂草。由于项目区土地平坦，植被覆盖率较高，水土流失现象不明显，属水土基本不流失区，土地利用以农田为主，土壤以砂礓黑土和潮土两类为主，主要农作物是小麦、玉米和大豆等。5.2地表沉陷预测与评价5.2.1变更前地表沉陷预测与评价天然焦（煤）开发井田区域地标逐渐

2、沉陷，最大下沉深3.22度m，最终沉陷影响面积6.86km2，最终积水面积2.39km2。地表沉陷影响涉及1镇、3个行政村、4个自然村庄，4个自然村庄均需要搬迁，搬迁户数963户、总人口3503人（首采区搬迁刘庄村的部分居民，共200户、725人）地表沉陷影响范围内共有2所小学，在居民搬迁时同时进行搬迁，项目区内无医院、高等级公路、国家铁路通过。由于地标塌陷区积水的影响，预测减少耕地面积84hm2，通过塌陷区综合整治可补偿耕地面积19.38hm2。5.2.2变更后地表沉陷预测与评价一、地表移动变形计算公式选取通过对矿井区域资料的分析研究，地表移动变形预计可以

3、采用概率积分法模型，在实际使用中，只要选择合适的参数地表移动变形预计可以达到很高的精度。根据”规程”煤层开采地表的移动变形计算可用下列公式计算：式中：x—计算点的坐标，m；坐标原点为计算边界（考虑拐点偏距）在地表的投影。移动和变形的最大值及其位置：采用山东科技大学编制的概率积分法计算机程序进行地表移动与变形计算，本程序具有多年的实践验证。二、地表移动变形计算参数选取采用概率积分法进行地表移动变形计算，移动计算参数的正确选取是进行建筑物下采煤方案论证与设计的关键。金石矿业为新建矿井，缺少地表沉降观测资料，故本次村下开采方案的论证只能根据类比法来确定。根据淮北矿

4、区数矿岩移实测资料分析，结合矿井地质开采的条件，131采区煤层开采地表移动计算参数确定的主要依据为：1、石台煤矿实测地表移动变形参数；2、条带法开采岩移的一般规律；3、“规程”中，对不同岩性条件下的地表移动，给出了按矿区覆岩平均坚固性系数f区分的计算参数。根据提供的区域钻孔柱状，依照煤层的上覆岩层岩性计算，131采区开采煤层上覆岩层综合评价属中硬地层。据此，选取地表移动变形计算参数见表5-1。表5-1采区开采岩移计算参数开采方法全部垮落法0.981.80.3586o0.05H条带法开采（回采率44.4%）0.141.40.3086o条带法开采（回采率45.5

5、%）0.161.40.3086o条带法开采（回采率50%）0.201.40.3086o其中：－开采下沉系数；－开采影响角正切；－水平移动系数；－开采影响传播角；S0－拐点平移距(H为煤层开采深度)。三、方案开采引起的地表移动变形计算煤层开采影响地表房屋等建筑物的移动变形值主要有：地表下沉值、倾斜值、水平变形值、曲率值和水平移动值，所以进行村庄及建筑物的采动损坏评价，主要计算这五个值。根据地表建筑物分布情况，分东西和南北两个方向计算区域采动移动变形数值。根据本矿井开采经验，结合区域地表建筑物状况、地质开采条件及保护要求，采用概率积分法分别预计的131采区3煤层

6、按照全部垮落法、条带法开采后的地面村庄地表移动变形情况，预计结果如下：根据131采区情况，采区双翼开采，北翼设计4个条带工作面—13101工作面、13103工作面、13105工作面、13107工作面，南翼设计2个条带工作面—13102工作面、13104工作面，工作面采宽50m，留宽60m，北翼工作面采高按最大3.39m、南翼工作面采高按最大3.93m预计。采区开采后，地表下沉等值线、地表水平变形等值线、地表倾斜等值线见图5-1~5-5；村庄范围内地表移动变形值见表5-2。表5-2131采区3煤层条带法开采地表移动变形值村庄下沉（mm）水平变形（mm/m）倾斜

7、（mm/m）曲率（10-3/m）走向倾向走向倾向走向倾向刘庄360-0.4-0.9-0.9-1.3-0.005-0.009刘庄小学-------张庄220-0.2-0.90.5-0.8-0.002-0.007通过计算可以看出，131采区条带开采（回采率45.5%）后张庄、刘庄部分民房在“规程“规定的I级破坏范围内，村庄民房损坏轻微，简单维修后可使房屋正常使用，刘庄小学不受采区开采影响。131采区按照开采方案开采后，通过概率积分法预计，张庄、刘庄范围内地表最大下沉值分别为220mm、360mm，地表最大水平变形值均为-0.9mm/m，地表最大倾斜值分别为-0.

8、8mm/m、-1.3mm/m，地表最大曲率变形值分别