10第十講-開(kāi)采損害監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)_第1頁(yè)
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第八章

開(kāi)采損害的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)第一節(jié)

開(kāi)采損害的監(jiān)測(cè)(地表移動(dòng)和變形觀測(cè))一、開(kāi)采損害監(jiān)測(cè)的基本概念為使井巷、建筑物、水體及鐵路等免受或少受開(kāi)采的有害影響,減少地下資源的損失,必須研究地下開(kāi)采引起的巖層與地表移動(dòng)規(guī)律以及對(duì)被保護(hù)對(duì)象的損害。

開(kāi)采沉陷觀測(cè)站的類(lèi)型有以下三種:

(一)按觀測(cè)站設(shè)置的地點(diǎn)不同可分為:地表移動(dòng)觀測(cè)站、巖層內(nèi)部觀測(cè)站、專(zhuān)門(mén)觀測(cè)站(二)按觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)短可分為:長(zhǎng)期觀測(cè)站、短期觀測(cè)站(三)按布站形式的不同分為:網(wǎng)狀觀測(cè)站、剖面線狀觀測(cè)站(一)按觀測(cè)站設(shè)置的地點(diǎn)不同可分為:

1.地表移動(dòng)觀測(cè)站:測(cè)點(diǎn)布設(shè)在地表。

2.巖層內(nèi)部觀測(cè)站:一般布設(shè)在井下巷道或巖層內(nèi)部的鉆孔中,研究巖層內(nèi)部的移動(dòng)和變形規(guī)律;

3.專(zhuān)門(mén)觀測(cè)站:為了某一個(gè)特定的目的所設(shè)立的觀測(cè)站

(如建筑物觀測(cè)站、鐵路觀測(cè)站、邊坡移動(dòng)觀測(cè)站等)。

(二)按觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)短可分為:

1.長(zhǎng)期觀測(cè)站:又稱(chēng)普通觀測(cè)站(一般在一年以上),。

2.短期觀測(cè)站:(幾個(gè)月到一年),如最大下沉速度、走向移動(dòng)角等參數(shù)誤差較大,目前很少使用。(三)按布站形式的不同分為:

1.網(wǎng)狀觀測(cè)站:觀測(cè)整個(gè)采動(dòng)范圍,所得資料全面、準(zhǔn)確。用于專(zhuān)門(mén)研究。

2.剖面線狀觀測(cè)站:常用形式,它是在選擇的特定方向上布點(diǎn)成直線形或折線形。

特定方向指沿移動(dòng)盆地主斷面的方向(走向觀測(cè)線和傾斜觀測(cè)線),觀測(cè)站通常由兩條互相垂直且相交的觀測(cè)線(即一條或半條走向觀測(cè)線,一條或半條傾斜觀測(cè)線)所組成。

圖8-1觀測(cè)站布置形式示意圖

要解決地表沉陷的防護(hù)問(wèn)題,除必須掌握開(kāi)采沉陷規(guī)律外,還應(yīng)掌握建筑物、構(gòu)筑物變形、破壞與地表移動(dòng)、變形的關(guān)系,了解各類(lèi)保護(hù)物損害的特性及各種防護(hù)措施的效益,所以監(jiān)測(cè)工作非常必要,而在監(jiān)測(cè)中設(shè)站地點(diǎn)的選擇是十分重要的,它直接影響到觀測(cè)成果的使用價(jià)值。

巖層內(nèi)部的移動(dòng)觀測(cè)及各種專(zhuān)門(mén)觀測(cè)站的設(shè)置與觀測(cè),一般要求和地表移動(dòng)觀測(cè)站配合進(jìn)行,才能獲得可靠的、全面的觀測(cè)資料。二、地表移動(dòng)變形觀測(cè)

(一)地表移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)

1.觀測(cè)站設(shè)計(jì)原則為了能夠獲得比較準(zhǔn)確、可靠、有代表性的觀測(cè)資料,觀測(cè)站設(shè)計(jì)中,一般應(yīng)遵循下列原則:(1)觀測(cè)線應(yīng)設(shè)在地表移動(dòng)盆地的主斷面上;(2)設(shè)站區(qū)在觀測(cè)期間不受鄰近開(kāi)采的影響;(3)觀測(cè)線的長(zhǎng)度要大于地表移動(dòng)盆地的范圍;(4)觀測(cè)線上的測(cè)點(diǎn)應(yīng)有一定的密度,這要根據(jù)開(kāi)采深度和設(shè)站目的而定;(5)觀測(cè)站的控制點(diǎn)要設(shè)在移動(dòng)盆地范圍以外,埋設(shè)要牢固。在凍土地區(qū),控制點(diǎn)底面應(yīng)在凍土線0.5m以下。2.觀測(cè)站設(shè)計(jì)所需資料(1)井上下對(duì)照?qǐng)D和開(kāi)采計(jì)劃圖。圖的比例尺一般為1:2000或1:1000。(2)設(shè)站地區(qū)的地質(zhì)和水文地質(zhì)資料(包括:地形地質(zhì)圖、地質(zhì)柱狀圖、煤層賦存條件、覆巖物理力學(xué)性質(zhì)、水文條件等)。(3)開(kāi)采工作面設(shè)計(jì)資料(包括:巷道布置、采煤方法、頂板管理方法;開(kāi)采厚度、工作面推進(jìn)速度、回采時(shí)間及周?chē)_(kāi)采情況等)。(4)觀測(cè)地區(qū)井上下測(cè)量資料,主要是;控制點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)。(5)礦區(qū)已有的開(kāi)采沉陷資料,如:移動(dòng)角、最大下沉角、充分采動(dòng)角、松散層移動(dòng)角及其它有關(guān)參數(shù)。3.觀測(cè)站的布設(shè)形式

我國(guó)礦區(qū)常用剖面線狀觀測(cè)站。觀測(cè)站一般由兩條觀測(cè)線組成。一條沿煤層走向方向,一條沿傾向方向,它們互相垂直并相交。在地表達(dá)到充分采動(dòng)的條件下,通過(guò)移動(dòng)盆地的平底部分都可設(shè)置觀測(cè)線。在地表未達(dá)到充分采動(dòng)的條件下,觀測(cè)線需設(shè)在移動(dòng)盆地的主斷面上。圖8-1觀測(cè)站布置形式示意圖4.觀測(cè)站設(shè)計(jì)內(nèi)容—設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)觀測(cè)站設(shè)計(jì)包括編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和繪制設(shè)計(jì)圖兩部分工作。

設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)包括下列內(nèi)容:(1)建立觀測(cè)站的目的和任務(wù);(2)設(shè)站地區(qū)的地形、地物及地質(zhì)采礦條件;(3)觀測(cè)站設(shè)計(jì)時(shí)所用到開(kāi)采沉陷系數(shù);(4)觀測(cè)線的位置及長(zhǎng)度的確定,測(cè)點(diǎn)及控制點(diǎn)的數(shù)目、位置及編號(hào);(5)作測(cè)點(diǎn)和控制點(diǎn)的構(gòu)造及埋設(shè)方法;(6)觀測(cè)內(nèi)容及所使用的儀器,與控制網(wǎng)的連測(cè)方法,精度要求等;(7)經(jīng)費(fèi)估算:包括觀測(cè)站所需材料、購(gòu)地、人工等費(fèi)用的預(yù)算;(8)觀測(cè)成果的整理方法與分析步驟,所要獲得的成果。

4.觀測(cè)站設(shè)計(jì)內(nèi)容—設(shè)計(jì)圖

設(shè)計(jì)圖包括觀測(cè)站設(shè)計(jì)平面和斷面圖。圖的比例尺一般與井上下對(duì)照?qǐng)D一致。

觀測(cè)站設(shè)計(jì)圖中應(yīng)具有下列內(nèi)容:(1)設(shè)站地區(qū)的地形、地物、地質(zhì)構(gòu)造、巖層柱狀、煤層產(chǎn)狀等;(2)已有的和新設(shè)計(jì)的采區(qū)巷道;(3)現(xiàn)有的和新設(shè)計(jì)的保護(hù)煤柱輪廓;(4)觀測(cè)線的平面位置,沿觀測(cè)線的斷面圖。斷面圖上應(yīng)表示出工作測(cè)點(diǎn)、控制點(diǎn)的位置及編號(hào),巖層柱狀,地質(zhì)構(gòu)造,煤層產(chǎn)狀,開(kāi)采位置等。

5.地表移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)方法

不同類(lèi)型的觀測(cè)站設(shè)計(jì)方法不完全相同。一般剖面線狀觀測(cè)站的設(shè)計(jì)應(yīng)包括:(1)測(cè)線位置的確定(確定其方向、長(zhǎng)度、觀測(cè)線條數(shù)和觀測(cè)點(diǎn)點(diǎn)數(shù)等)(2)觀測(cè)內(nèi)容(主要是高程、水平位置變化及其化破壞現(xiàn)象的編錄)。(3)觀測(cè)程序(連接測(cè)量、全面測(cè)量和日常測(cè)量)(4)成果整理(檢查、計(jì)算、繪圖、求參)(二)地表移動(dòng)觀測(cè)站觀測(cè)工作地表移動(dòng)觀測(cè)站的觀測(cè)工作可分為:觀測(cè)站的連接測(cè)量、全面觀測(cè)、單獨(dú)進(jìn)行的水準(zhǔn)測(cè)量、地表破壞的測(cè)定和編錄等。在觀測(cè)點(diǎn)埋好10~15天點(diǎn)位固結(jié)之后,一般即可進(jìn)行觀測(cè)。觀測(cè)工作包括:

1.連接測(cè)量

在觀測(cè)站地區(qū)被采動(dòng)之前,為了確定觀測(cè)站與開(kāi)采工作面之間的相互位置關(guān)系,首先應(yīng)在觀測(cè)站的某一個(gè)控制點(diǎn)與礦區(qū)控制網(wǎng)之間進(jìn)行測(cè)量,以確定這個(gè)控制點(diǎn)的平面位置和高程,然后再根據(jù)它來(lái)測(cè)定其余的控制點(diǎn)和工作測(cè)點(diǎn)的平面位置。

2.全面觀測(cè)

為了準(zhǔn)確地確定工作測(cè)點(diǎn)在地表移動(dòng)開(kāi)始前的空間位置,在連測(cè)后地表開(kāi)始移動(dòng)之前,應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行兩次全面觀測(cè),其內(nèi)容包括:測(cè)定各測(cè)點(diǎn)的平面位置和高程,各測(cè)點(diǎn)間的距離等。在地表穩(wěn)定后,要進(jìn)行最后一次全面觀測(cè),地表移動(dòng)穩(wěn)定的標(biāo)志是:連續(xù)6個(gè)月觀測(cè)地表各點(diǎn)的累計(jì)下沉值小于30mm。

3.日常觀測(cè)所謂日常觀測(cè)工作,指的是首次和末次全面觀測(cè)之間適當(dāng)增加的測(cè)量工作。為判定地表是否已開(kāi)始移動(dòng),在回采工作面推進(jìn)一定距離后,在預(yù)計(jì)可能首先移動(dòng)的地區(qū),選擇幾個(gè)工作測(cè)點(diǎn),每隔幾天進(jìn)行一次水準(zhǔn)測(cè)量(又稱(chēng)預(yù)測(cè)或巡視測(cè)量),如果發(fā)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)的累計(jì)下沉量大于10mm時(shí),即認(rèn)為地表已經(jīng)開(kāi)始移動(dòng)。在移動(dòng)過(guò)程中,要進(jìn)行日常觀測(cè)工作,即重復(fù)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量。重復(fù)水準(zhǔn)測(cè)量的時(shí)間間隔,視地表下沉的速度而定,一般是每隔1~3個(gè)月觀測(cè)一次。在移動(dòng)的活躍階段,還應(yīng)在下沉較大的區(qū)段,增加水準(zhǔn)觀測(cè)次數(shù)。

(三)觀測(cè)成果整理1.觀測(cè)檢查和計(jì)算(1)野外手簿的檢查每次觀測(cè)后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查。如發(fā)現(xiàn)粗差或超限,應(yīng)及時(shí)重測(cè),直至全部觀測(cè)數(shù)據(jù)符合要求為止。(2)各點(diǎn)高程計(jì)算先進(jìn)行平差,然后計(jì)算高程,并將所得的各點(diǎn)的高程填入綜合計(jì)算表中。(3)計(jì)算各點(diǎn)間沿觀測(cè)線方向的水平距離由實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)加入各種距離改正后求得。2.觀測(cè)成果

觀測(cè)站的實(shí)測(cè)成果:(1)地表移動(dòng)盆地的范圍、形狀、大小,以及各種角值參數(shù)(邊界角、移動(dòng)角、裂縫角、最大下沉角、充分采動(dòng)角等)。(2)地表移動(dòng)盆地主斷面上的移動(dòng)和變形分布及其特征,移動(dòng)和變形最大值的位置。(3)工作面推進(jìn)過(guò)程中移動(dòng)和變形的發(fā)展過(guò)程及其相應(yīng)的主要參數(shù)(起動(dòng)距、超前距、超前影響角、滯后距、滯后角等)。(4)地表移動(dòng)過(guò)程中,地表移動(dòng)速度的變化以及與工作面的相應(yīng)關(guān)系。(5)地表移動(dòng)各個(gè)階段(初始階段、活躍階段、衰退階段)的持續(xù)時(shí)間以及地表移動(dòng)持續(xù)的總時(shí)間。(6)工作面開(kāi)始回采到地表開(kāi)始下沉的時(shí)間等。二、圍巖移動(dòng)破壞監(jiān)測(cè)根據(jù)監(jiān)測(cè)目的和位置選擇各種觀測(cè)方法,基本方法和內(nèi)容同六章第三節(jié)巖層破壞移動(dòng)研究方法。三、建筑物下采煤時(shí)的觀測(cè)工作進(jìn)行建筑物下采煤觀測(cè),是為了制定建筑物的保護(hù)措施和檢驗(yàn)加固效果,以確保建筑物的安全使用。測(cè)點(diǎn)的布設(shè)和觀測(cè)方法,視建筑物類(lèi)型而有不同。在進(jìn)行建筑物下采煤觀測(cè)的同時(shí),可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置地表觀測(cè)站。(一)磚石結(jié)構(gòu)建筑物移動(dòng)變形觀測(cè)1.觀測(cè)點(diǎn)布置觀測(cè)點(diǎn)一般布置在建筑物的角部、縱墻和橫墻連接處、承重柱和窗間墻的勒腳部位。為了觀測(cè)變形、補(bǔ)償溝、新與舊房屋連接處受采動(dòng)影響的變化,在其兩側(cè)需設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)。建筑物每個(gè)方向上的觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)不少于3個(gè),點(diǎn)間距一般為3~10m。建筑物觀測(cè)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的封點(diǎn)間的距離一般為1.5m左右。建筑物觀測(cè)點(diǎn)的形式,如圖8-2所示,用φ20鋼筋做成,全長(zhǎng)約200mm,端面須平整,并刻劃出線寬約0.5mm的十字作為觀測(cè)標(biāo)志,用200號(hào)混凝土將觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)于砌體內(nèi)。封點(diǎn)按地表觀測(cè)點(diǎn)的要求埋設(shè)。

圖8-2墻壁點(diǎn)設(shè)置2.觀測(cè)內(nèi)容和精度要求

建筑物觀測(cè)站的觀測(cè)方法和精度要求,基本上與地表觀測(cè)站相同。建筑物觀測(cè)站的觀測(cè)包括距離丈量和水準(zhǔn)測(cè)量。要進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量時(shí),水準(zhǔn)線路應(yīng)圍繞建筑物組成一個(gè)閉合環(huán),環(huán)路閉合差應(yīng)小于±2mm(式中n為測(cè)站數(shù))。點(diǎn)間距離應(yīng)往返丈量,互差不得大于2mm。在進(jìn)行觀測(cè)時(shí),還應(yīng)進(jìn)行建筑物外部形態(tài)的素描。建筑物上肉眼可見(jiàn)的裂縫和其它異?,F(xiàn)象,如傾斜、鼓凹、門(mén)窗變形等的大小、位置和方向,均需繪制描圖和記錄在裂縫觀測(cè)記錄表上,有時(shí)用明顯的色漆在建筑物上將裂縫標(biāo)出。素描圖一般包括建筑物的平面圖和各個(gè)方向的立面圖,比例尺為1:200~1:500。對(duì)某些裂縫和異?,F(xiàn)象,除素描和記錄外還可拍照、垂直裂縫方向貼紙、量測(cè)其寬度隨時(shí)間的變化、甚至定期錄像觀測(cè)。3.觀測(cè)時(shí)間觀測(cè)時(shí)間根據(jù)建筑物移動(dòng)變形情況而定。在地表移動(dòng)的初始和衰退期,每月應(yīng)至少觀測(cè)一次,活躍期每月觀測(cè)不少于兩次。在墻體出現(xiàn)4或10或20mm裂縫時(shí),還要及時(shí)觀測(cè),以便為研究本礦區(qū)建筑物破壞等級(jí)和地表變形之間的關(guān)系提供資料。建筑物移動(dòng)穩(wěn)定后,每隔2~3個(gè)月還應(yīng)進(jìn)行一次水準(zhǔn)測(cè)量,以了解建筑物殘余變形情況。(二)獨(dú)立柱、框架、排架結(jié)構(gòu)建筑物變形觀測(cè)方法同磚石結(jié)構(gòu)建筑物,但在各柱下部設(shè)置墻壁點(diǎn)時(shí),注意不要損傷受力鋼筋。另外需進(jìn)行各柱相對(duì)兩端柱子的支距測(cè)量,除計(jì)算柱子的相對(duì)下沉、相對(duì)位移外,還要計(jì)算相對(duì)轉(zhuǎn)角,以計(jì)算構(gòu)件的附加應(yīng)力。對(duì)框架鋼結(jié)點(diǎn)處的變形破壞情況,如裂縫,尤應(yīng)注意觀察。(三)高聳建筑物的移動(dòng)變形觀測(cè)由于高聳建筑物(如煙囪、水塔、高壓電塔、井架等)的高度較大,基礎(chǔ)面積較小,重心較高,對(duì)地表傾斜最為敏感,因此對(duì)它們主要是進(jìn)行傾斜觀測(cè),一般是在其頂部設(shè)置觀測(cè)標(biāo)志(或利用避雷針等),觀測(cè)其偏斜程度。1.單點(diǎn)投影法在觀測(cè)部位埋置觀測(cè)點(diǎn)(其作法同墻壁點(diǎn)),但測(cè)點(diǎn)端部為2mm小孔,小孔到墻壁的距離約250mm。從小孔上吊掛垂球,垂球尖在地面標(biāo)志(作法同土壤點(diǎn)或墻壁點(diǎn))上的位移量即為觀測(cè)部位的偏斜值。2.雙點(diǎn)投影法如圖8-3所示,在構(gòu)筑物頂部設(shè)置兩個(gè)與頂部中心連線為90°的測(cè)點(diǎn)標(biāo)志a、b(或利用避雷針等);在地面上相應(yīng)布置兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn)(作法同土壤點(diǎn))Ⅰ、Ⅱ,觀測(cè)點(diǎn)到構(gòu)筑物的距離應(yīng)大于構(gòu)筑物高度1.5倍。觀測(cè)時(shí)在Ⅰ、Ⅱ點(diǎn)處安置經(jīng)緯儀,將a、b點(diǎn)投影于構(gòu)筑物底部同一水平上,并與開(kāi)采前a、b點(diǎn)的投影點(diǎn)位相比較,若投影偏移值為δa和δb,那么,構(gòu)筑物偏移的合成值δ和偏移方向a為:(8-1)構(gòu)筑物在a方向上的傾斜值

圖8-3高聳構(gòu)筑物變形觀測(cè)方法示意圖3.底部?jī)A斜觀測(cè)法在構(gòu)筑物底部埋設(shè)A、B、C、D四個(gè)點(diǎn),相對(duì)兩觀測(cè)點(diǎn)的連接AC與BD互相重直,如圖8-3所示。量取相對(duì)兩測(cè)點(diǎn)間的距離,若直接量取困難時(shí),可進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量后再反算。用水準(zhǔn)測(cè)量方法觀測(cè)相對(duì)兩測(cè)點(diǎn)的高差。圖8-3a、c,相對(duì)測(cè)點(diǎn)的傾斜值為:(8-2)式中SAC,SBD—分別為測(cè)點(diǎn)A、C和B、D之間距離;ΔhAC,ΔhBD—分別為測(cè)點(diǎn)A、C和B、D采動(dòng)前后的高差變化值。由此得構(gòu)筑物偏移合成值δ和偏移方向a:(8-3)(8-4)若觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置在方形構(gòu)筑物四角時(shí)(圖8-3b),每個(gè)方向的傾斜值可由兩組同方向邊的傾斜平均值確定。(四)地下管道觀測(cè)沿管道一側(cè)在地表設(shè)置觀測(cè)(其作法和觀測(cè)工作同地表觀測(cè)站),觀測(cè)線與管道的距離大于管道埋深,盡量利用管道檢查井和閥門(mén)井作為管道連接處和補(bǔ)償接頭的觀測(cè)井。在觀測(cè)井內(nèi),測(cè)量連接處和補(bǔ)償接頭兩側(cè)標(biāo)志的距離變化,觀察有否異?,F(xiàn)象,如脹鼓、抽脫、介質(zhì)逸漏等,并作記錄。測(cè)量相鄰觀測(cè)井之間的管道距離和高差變化。及時(shí)繪制管道和相應(yīng)地表的變形曲線,并與首次觀測(cè)曲線比較。(五)工業(yè)廠房?jī)?nèi)各種設(shè)備基礎(chǔ)的移動(dòng)變形觀測(cè)獨(dú)立的設(shè)備基礎(chǔ)底面積小、剛度較大,地表水平變形和曲率變形對(duì)其影響不大,但傾斜變形則能使其歪斜,因此,在地表移動(dòng)過(guò)程中應(yīng)對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量。觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)在基礎(chǔ)的四周,或在基礎(chǔ)四角的平面上鉆出直徑為30~50mm、深度為100~150mm的孔洞,用混凝土或水泥砂漿將刻有十字標(biāo)記的φ14鋼筋埋于孔內(nèi)作為觀測(cè)點(diǎn)。十字標(biāo)記露出基礎(chǔ)平面不應(yīng)超過(guò)10mm。如需要檢查機(jī)械的主要連接部位的幾何關(guān)系時(shí),還應(yīng)進(jìn)行邊長(zhǎng)丈量,以保證機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。(六)吊車(chē)軌道觀測(cè)在吊車(chē)軌面最高處和內(nèi)側(cè)軌緣上,各沖一直徑小于2mm的孔,并刻劃十字絲,涂上色漆作為觀測(cè)點(diǎn)。觀測(cè)點(diǎn)的位置和間距與支承軌道梁的柱子基本一致。用鋼尺在軌面測(cè)點(diǎn)上丈量?jī)傻踯?chē)軌之間的距離,并應(yīng)滿(mǎn)足下式關(guān)系,否則需撥軌校正。ΔL≤B—b(8-5)式中ΔL—采動(dòng)前、后,吊車(chē)軌距的變化值;

B—吊車(chē)走動(dòng)輪緣的內(nèi)距,即輪寬;

b—吊車(chē)軌道的軌頭寬度。

用連通管在軌緣測(cè)點(diǎn)上測(cè)量軌道的縱向傾斜和兩根軌道的橫向傾斜,并用楔形鋼板尺測(cè)量軌縫變化。(七)建筑物加固構(gòu)件的應(yīng)力量測(cè)對(duì)加固的建筑物,有條件時(shí)應(yīng)測(cè)定加固構(gòu)件的應(yīng)力狀態(tài),研究地表變形與建筑物應(yīng)力的關(guān)系。加固構(gòu)件應(yīng)力量測(cè),常用差動(dòng)電阻或鋼筋計(jì)、鋼弦式鋼筋計(jì)、鋼弦式壓力盒和電阻應(yīng)變片來(lái)進(jìn)行。當(dāng)用差動(dòng)電阻式鋼盤(pán)計(jì)量測(cè)時(shí),把鋼筋計(jì)埋設(shè)在鋼筋混凝土里,兩端連接桿與受力鋼筋或鋼桁架的桿件焊接。當(dāng)桿件受到軸向拉力和壓力時(shí),鋼筋計(jì)的鋼套將受到拉伸和壓縮變形,與鋼套緊固在一起的感應(yīng)組件跟著變形,使得兩組電阻絲在電阻比和電阻值上發(fā)生變化。引出電纜用比例電橋測(cè)出其變化值,并計(jì)算鋼筋軸向應(yīng)力的變化。四、鐵路下采煤時(shí)的觀測(cè)工作(一)觀測(cè)站的設(shè)置在鐵路下采煤時(shí),為了研究地下開(kāi)采后路基和上部建筑的移動(dòng)和變形規(guī)律,隨時(shí)掌握其變化動(dòng)態(tài),為鐵路維修提供可靠的依據(jù),要設(shè)置鐵路觀測(cè)站。鐵路觀測(cè)站一般應(yīng)由兩條觀測(cè)線組成。一條與鋼軌平行設(shè)置在路肩上,稱(chēng)路基觀測(cè)線;另一條在鋼軌上標(biāo)記測(cè)點(diǎn),稱(chēng)軌道觀測(cè)線。兩條觀測(cè)線應(yīng)位于線路同一側(cè)。1.軌道觀測(cè)線。設(shè)置在鋼軌上,測(cè)點(diǎn)間距根據(jù)開(kāi)采深度和我國(guó)有縫線路的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度,在直線段為12.5m或25m;在曲線段為10m或20m,與測(cè)量正矢的點(diǎn)(簡(jiǎn)稱(chēng)正矢點(diǎn))相對(duì)應(yīng)。測(cè)點(diǎn)的位置可選在軌節(jié)編號(hào)處。由于軌節(jié)編號(hào)在內(nèi)側(cè)軌腰上,因而測(cè)點(diǎn)編號(hào)可標(biāo)記在外側(cè)軌腰上,二者分別如圖8-4反數(shù)字14和21所示。軌面最高點(diǎn)a為21測(cè)點(diǎn)的高程觀測(cè)位置,在軌頭外側(cè)點(diǎn)b處沖一個(gè)小圓坑,涂上色漆,作為21測(cè)點(diǎn)的高程觀測(cè)位置。

圖8-4軌道觀測(cè)點(diǎn)布置示意圖2.路基觀測(cè)線。設(shè)置在路肩上,與軌道觀測(cè)線位于線路的同側(cè)。測(cè)點(diǎn)位置與軌道觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)應(yīng),測(cè)點(diǎn)至鋼軌的距離一般為1.5~2.0m。路基觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)深度應(yīng)不小于0.6m,其出露地表的高度,考慮不致因墊高路基和撥正線路而被埋沒(méi)。但當(dāng)其高度高于軌面時(shí),必須設(shè)在鐵路建筑接近限界以外。如圖8-5所示。

圖8-5路基觀測(cè)點(diǎn)布置示意圖

觀測(cè)線的長(zhǎng)度應(yīng)比預(yù)計(jì)移動(dòng)范圍超長(zhǎng)約100m。路基觀測(cè)線的直線部分應(yīng)盡量設(shè)置成直線,曲線部分,要與線路方向一致。對(duì)于橋隧、房屋等建筑物受到采動(dòng)時(shí),亦需設(shè)置一些觀測(cè)點(diǎn),這些觀測(cè)點(diǎn)視建筑物的形狀,與回采工作面的相對(duì)位置等情況設(shè)置。此外,在回采工作面上方,有時(shí)還需設(shè)置一些地表移動(dòng)觀測(cè)線,如沿煤層走向傾斜主斷面的觀測(cè)線,這些觀測(cè)線按地表移動(dòng)觀測(cè)站的要求設(shè)置。(二)觀測(cè)工作鐵路觀測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)工作有高程觀測(cè)和平面觀測(cè)。1.高程觀測(cè)(1)高程連接測(cè)量高程連接測(cè)量是根據(jù)礦區(qū)水準(zhǔn)基點(diǎn)將高程導(dǎo)至觀測(cè)線的控制點(diǎn)上,在連接時(shí)應(yīng)將鐵路原有的水準(zhǔn)點(diǎn)也連測(cè)上。高程連接測(cè)量按國(guó)家三等水準(zhǔn)測(cè)量要求進(jìn)行。水準(zhǔn)導(dǎo)線必須閉合或往返,其閉合差不應(yīng)大于12mm(L—水準(zhǔn)導(dǎo)線長(zhǎng),km)。路基觀測(cè)線和軌道觀測(cè)線的高程要分別測(cè)出。(2)首次觀測(cè)首次觀測(cè)的目的,是為了取得采動(dòng)前各觀測(cè)點(diǎn)的原始高程。它是用來(lái)計(jì)算線路移動(dòng)與變形的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),因此,需獨(dú)立進(jìn)行兩次觀測(cè),取其算術(shù)平均值作為各測(cè)點(diǎn)的原始值。其觀測(cè)方法和精度按國(guó)家三等水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行。(3)巡視測(cè)量巡視測(cè)量是為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)鐵路開(kāi)始移動(dòng)的時(shí)間。在井下煤層開(kāi)采后,在預(yù)計(jì)開(kāi)始移動(dòng)前,應(yīng)每隔3~4天對(duì)全部或部分路基進(jìn)行一次水準(zhǔn)測(cè)量。(4)定期觀測(cè)發(fā)現(xiàn)鐵路開(kāi)始移動(dòng)后,觀測(cè)便轉(zhuǎn)入定期進(jìn)行。從首次觀測(cè)到末次觀測(cè),其間要進(jìn)行多次測(cè)量。為了減小系統(tǒng)誤差的影響以及使各次觀測(cè)精度一致,可從首次觀測(cè)開(kāi)始,按前、后視距離相等的原則,固定轉(zhuǎn)點(diǎn)和水準(zhǔn)儀放置位置,并將這些點(diǎn)標(biāo)志在鋼軌相應(yīng)位置處。這樣不但能提高精度,而且能加快觀測(cè)速度,避免司尺和記錄發(fā)生誤差。測(cè)完之后應(yīng)立即在野外手簿上計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的高程。2.平面觀測(cè)(1)平面連接測(cè)量觀測(cè)站設(shè)好以后應(yīng)將觀測(cè)站與礦區(qū)控制網(wǎng)進(jìn)行連接,可按近井點(diǎn)測(cè)量的要求測(cè)出某一控制點(diǎn)的坐標(biāo)。在條件許可的情況下,將路基觀測(cè)線兩端控制點(diǎn)都用三角測(cè)量測(cè)出其坐標(biāo)。測(cè)量方法可用四等三角測(cè)量的要求進(jìn)行。(2)路基觀測(cè)線的平面觀測(cè)①外業(yè)觀測(cè),一條觀測(cè)線一般有幾十個(gè)觀測(cè)點(diǎn),如果每點(diǎn)都經(jīng)導(dǎo)線測(cè)量測(cè)出其坐標(biāo),則測(cè)量的內(nèi)外業(yè)工作量均較大。此外,由于每條邊很短,其測(cè)角誤差積累亦較大。因此可用下列步驟測(cè)出各點(diǎn)的坐標(biāo),如圖8-6所示。

圖8-6路基觀測(cè)線布置示意圖選擇幾個(gè)特征點(diǎn)為導(dǎo)線點(diǎn),如圖中I、11、21、29、39和Ⅱ號(hào)點(diǎn)等。點(diǎn)間距離,在直線段根據(jù)所用經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡的辨別能力來(lái)確定,一般以200~400m為宜。如距離太長(zhǎng),則支距過(guò)大不易觀測(cè)。②角度觀測(cè),以所選導(dǎo)線點(diǎn)為頂點(diǎn),進(jìn)行角度觀測(cè)。如圖8-6中β1、βⅡ…………等。其中β1與βⅡ?yàn)榭刂泣c(diǎn)與三角網(wǎng)已知方向的連測(cè)。觀測(cè)方法,在用J2級(jí)經(jīng)緯儀時(shí)用三個(gè)測(cè)回。③邊長(zhǎng)測(cè)量,測(cè)量每相鄰兩路基點(diǎn)的距離。兩導(dǎo)線邊(如Ⅰ~11、11~21等)邊長(zhǎng)不必直接測(cè)量,可由路基點(diǎn)的距離計(jì)算得到。測(cè)量方法:用檢驗(yàn)過(guò)的鋼尺和檢驗(yàn)時(shí)的拉力進(jìn)行往返測(cè)量,每次讀數(shù)三次,三次讀數(shù)之差不得超過(guò)2mm,往返之差不得超過(guò)2~3mm,最后取其平均值,并記錄鋼尺溫度。然后進(jìn)行鋼尺的比長(zhǎng)、垂曲及傾斜改正,計(jì)算出路基點(diǎn)之間的水平距離。④支距測(cè)量,按導(dǎo)線邊將整個(gè)觀測(cè)線分成幾段,每段測(cè)量各路基點(diǎn)偏離導(dǎo)線邊的支距。測(cè)量方法:在導(dǎo)線點(diǎn)上架經(jīng)緯儀,瞄準(zhǔn)前方導(dǎo)線點(diǎn)作為固定方向,依在各點(diǎn)的支距尺上讀數(shù)。每點(diǎn)上的支距需獨(dú)立觀測(cè)兩次,兩次之差不得超過(guò)5mm。(3)軌道觀測(cè)線的平面測(cè)量由于已測(cè)出路基點(diǎn)的平面位置,因此就以路基點(diǎn)為基礎(chǔ)測(cè)出軌道點(diǎn)的平面位置。在圖8-7及圖8-8中,A為路基點(diǎn),A′為軌道點(diǎn)。沿線路方面A與A′的距離a稱(chēng)為點(diǎn)縱距,垂直線路方向A與A′的距離b稱(chēng)為點(diǎn)橫距。點(diǎn)縱距用以計(jì)算鋼軌的縱向移動(dòng),即鋼軌爬行;點(diǎn)橫距用以計(jì)算鋼軌的橫向移動(dòng),即線路的方向變化。a和b的觀測(cè)可用木質(zhì)丁字尺如圖8-8所示方法進(jìn)行測(cè)量,對(duì)該尺的要求是縱、橫兩個(gè)尺互相垂直。在讀b值時(shí),可借助于水準(zhǔn)器將尺置平,使垂球?qū)?zhǔn)路基點(diǎn)A,用垂球線在尺上讀數(shù)。也可測(cè)斜距,再用兩點(diǎn)的已知高差,進(jìn)行傾斜改正,求得水平距離b值。圖8—7軌道觀測(cè)線布置示意圖

在采動(dòng)后路基點(diǎn)和軌道點(diǎn)都將產(chǎn)生移動(dòng)。在圖8-9中A和A′分別為路基點(diǎn)和軌道點(diǎn)移動(dòng)前的位置,Ai和分別為移動(dòng)后第i次觀測(cè)時(shí)路基點(diǎn)與軌道點(diǎn)的位置。從圖中的關(guān)系可推算出軌道點(diǎn)的縱向和橫向移動(dòng)量為:

u′=a+u-ai(8-6)v′=b+v-bi

(8-7)式中u′、v′—軌道點(diǎn)的縱向和橫向移動(dòng);u、v—路基點(diǎn)的縱向和橫向移動(dòng);a、b—首次觀測(cè)時(shí)的點(diǎn)縱距和點(diǎn)橫距;ai、bi—第i次觀測(cè)時(shí)的點(diǎn)縱距和點(diǎn)橫距。圖8-8軌道觀測(cè)點(diǎn)的移動(dòng)觀測(cè)圖8-9軌道點(diǎn)移動(dòng)量的計(jì)算A—路基點(diǎn);—軌道點(diǎn)(4)其它觀測(cè)①軌縫觀測(cè),軌縫采用圖8-10所示楔形鋼板尺測(cè)量,同時(shí)測(cè)軌溫。測(cè)量軌溫一般用一段0.2m長(zhǎng)與鋪設(shè)軌同類(lèi)型的鋼軌,在其一端鉆一深約100mm的小孔,將水銀球外露溫度計(jì)插入孔內(nèi)進(jìn)行測(cè)量?;?qū)⑺y球外露溫度計(jì)與鋼軌緊密接觸,撒上干沙,經(jīng)十分鐘后記錄其溫度。也可用點(diǎn)溫計(jì)等方法測(cè)量。實(shí)測(cè)軌縫后用實(shí)際軌縫累計(jì)與計(jì)劃軌縫累計(jì)相比較,做出調(diào)整軌縫計(jì)算,確定每節(jié)鋼軌的串軌量。在鐵路下采煤時(shí),由于拉伸區(qū)的軌縫增大,壓縮區(qū)的軌縫減小,因此在調(diào)整軌縫時(shí),可將拉伸區(qū)的軌縫適當(dāng)減小,將壓縮區(qū)的軌縫適當(dāng)增大,以便軌縫更能適應(yīng)地表移動(dòng)的影響。②曲線正矢測(cè)量,曲線上任一弦線的中點(diǎn)至曲線鋼軌內(nèi)側(cè)邊的垂直距離叫正矢。由于曲線軌距加寬是把曲線內(nèi)軌向內(nèi)側(cè)移動(dòng),曲線外軌的平面保持不變,因此曲線的正矢點(diǎn)都是設(shè)置在外軌上的。測(cè)量時(shí),在外軌內(nèi)側(cè)軌面下16mm處,用繩正法往返測(cè)量弦線中點(diǎn)至鋼軌內(nèi)側(cè)軌面下16mm處的垂直距離f,即為正矢,如圖8-10,取平均值后按要求檢查曲線是否符合要求。圖8-10曲線正矢測(cè)量點(diǎn)布置示意圖1—軌頭;2—軌底;3—軌縫

五、井筒煤柱開(kāi)采時(shí)的觀測(cè)工作井筒煤柱開(kāi)采時(shí),為了及時(shí)掌握地表和巖體內(nèi)部移動(dòng)與變形規(guī)律,了解井筒和井上下建筑物、構(gòu)筑物變形和破壞特征,檢驗(yàn)各種加固措施的實(shí)際效果以及確定合理的開(kāi)采強(qiáng)度,必須建立地表、井筒、井底車(chē)場(chǎng)主要巷道及地面主要建筑物的觀測(cè)系統(tǒng),以確保井筒煤柱的安全開(kāi)采。(一)井筒垂直變形觀測(cè)在井筒內(nèi),由井口沿其軸向設(shè)置兩條(或一條)垂直觀測(cè)線,觀測(cè)線測(cè)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)有兩種,一是在罐道梁端的邊緣鋸一三角形豁口,作為測(cè)量標(biāo)志;二是在井壁上用沖擊電鉆打孔后埋設(shè)φ12mm的膨脹螺栓,作為測(cè)量標(biāo)志。螺栓端部須鉆一個(gè)2mm的小孔。測(cè)點(diǎn)布置在斷層、軟弱層和不同巖層接觸面的上、下,其間距5~15m。測(cè)各點(diǎn)高程及間距。(二)井筒偏斜觀測(cè)觀測(cè)井筒偏斜程度,須由井口測(cè)點(diǎn)下放鋼絲,下掛重錘,在測(cè)量井筒垂直變形的同時(shí),測(cè)量各測(cè)點(diǎn)至鋼絲的水平距離。每點(diǎn)量測(cè)兩次,其互差應(yīng)不大于2mm。觀測(cè)時(shí)間每月一次,當(dāng)井筒偏斜較大時(shí),可適當(dāng)縮短觀測(cè)間隔。用激光束代替鋼絲進(jìn)行立井偏斜觀測(cè)是一種改進(jìn)。但是,激光的穿透能力畢竟有限,而且由于激光的散射,在一定深度上光斑直徑變得較大,影響觀測(cè)精度。羅馬尼亞學(xué)者專(zhuān)門(mén)研制了一種測(cè)定立井垂直度的激光設(shè)備。該設(shè)備激光束的垂直是靠反射光束與發(fā)射光束的重合實(shí)現(xiàn)的。將裝有水銀的杯子放在觀測(cè)水平下方20~50m處,以便反射光束。在不同的水平上量得光束至測(cè)點(diǎn)的距離,即可求出立井的偏斜量。(三)井徑變形測(cè)量在井壁井徑變化較大截面處,布置兩組對(duì)徑測(cè)點(diǎn),測(cè)點(diǎn)結(jié)構(gòu)同上。對(duì)徑測(cè)點(diǎn)的位置宜分別平行和垂直煤層走向,用測(cè)桿量測(cè)對(duì)徑方向兩測(cè)點(diǎn)的距離。精度要求及觀測(cè)時(shí)間與井筒偏斜相同。(四)罐道水平間距的觀測(cè)罐道間距的大小,是保證安全提升的重要因素。間距過(guò)大,可能引起提升容器脫軌,間距過(guò)小,則會(huì)增大提升阻力,甚至有可能卡住提升容器。產(chǎn)生罐道水平間距變化的原因,一是井筒受采動(dòng)影響后,罐道本身沿垂直方向壓縮而引起罐道間距變化;二是罐道梁受水平方向擠壓產(chǎn)生彎曲,引起罐道間距變化。該項(xiàng)觀測(cè)工作是用測(cè)尺丈量?jī)晒薜乐g的距離。測(cè)尺可采用可調(diào)式罐道尺,如圖8-11,或自記式罐道尺,如圖8-12所示。觀測(cè)時(shí)間:初期每?jī)商煊^測(cè)一次,當(dāng)罐道間距變化較大時(shí),可每天觀測(cè)一次。圖8-11可調(diào)式罐道尺1—卡輪;2—活動(dòng)桿;3—讀數(shù)窗;4—外桿圖8-12自記式罐道尺1—滾輪;2—傳動(dòng)軟軸;3—活動(dòng)尺;4—記錄紙卷筒;5—記錄筆

(五)罐道偏斜觀測(cè)當(dāng)發(fā)現(xiàn)局部罐道間距不符合規(guī)定時(shí),可采用短距離放線法觀測(cè),即在局部變化范圍的上、下2~3道罐道梁處拉一根與罐道平行的鋼絲,測(cè)量罐道面至鋼絲的距離。罐道在較長(zhǎng)范圍內(nèi)發(fā)生偏斜時(shí),在罐道一側(cè)拉一根長(zhǎng)鋼絲,然后進(jìn)行丈量。對(duì)于全罐道偏斜觀測(cè),應(yīng)從地面下放一根鋼絲至井底,掛上重錘,待鋼絲穩(wěn)定后,測(cè)量罐道面至鋼絲的距離。(六)罐道接頭間隙的觀測(cè)在上、下兩根罐道接頭處,用鐵釘各沖直徑3mm、深3mm的孔,作為測(cè)點(diǎn),并用油漆作標(biāo)記,眼間距離200mm左右,用游標(biāo)尺量測(cè)兩測(cè)點(diǎn)間的距離。(七)罐道梁變形觀測(cè)測(cè)量罐道梁受壓應(yīng)力影響產(chǎn)生的彎曲變形,由梁端(井壁)拉一平行于梁的直線,用鋼板尺分別量出直線至中梁和邊梁的距離,然后求出罐道梁的彎曲度。圖8-13井壁變形觀測(cè)位置1—切向;2—徑向;3—軸向(八)井壁變形觀測(cè)立井受采動(dòng)影響除了要發(fā)生偏斜以外,在井壁上還會(huì)因應(yīng)力變化而變形。觀測(cè)井壁應(yīng)力,目前常采用小應(yīng)變計(jì)、壓磁應(yīng)力計(jì)、油壓枕應(yīng)力計(jì)等傳感元件進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定前,應(yīng)將傳感元件設(shè)置在井壁上,設(shè)置時(shí),一般沿煤層走向和傾斜方向,其位置如圖8-13,埋設(shè)數(shù)量依具體情況而定。DI-100型小應(yīng)變計(jì)是差動(dòng)電阻式觀測(cè)元件,用來(lái)測(cè)定附加應(yīng)變。當(dāng)元件受外部變形作用時(shí),電阻比也發(fā)生變化。它們之間的關(guān)系式為:εm=fΔz+bΔt(8-8)式中εm—測(cè)點(diǎn)應(yīng)變量;f—元件的靈敏度系數(shù);b—元件的溫度補(bǔ)償系數(shù);Δz—電阻比變化量,拉伸為正,壓縮為負(fù);Δt—溫度變化量,升高為正,降低為負(fù);元件埋設(shè)24小時(shí)為基準(zhǔn)時(shí)間,認(rèn)為元件應(yīng)變?yōu)榱?,測(cè)得的電阻比和溫度作為基準(zhǔn)值。依適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔測(cè)得電阻比和溫度,并與基準(zhǔn)值比較,用其差可以計(jì)算出應(yīng)變?chǔ)舖。埋設(shè)觀測(cè)元件時(shí),應(yīng)跨砌體灰縫,在施工過(guò)程中盡量不要擾動(dòng)井壁砌體。埋設(shè)方法是在砌體井壁上用風(fēng)鉆跨灰縫挖一立方體槽,將槽內(nèi)巖粉清洗干凈,灌上較稠的水泥砂漿(以膨脹水泥較)并搗實(shí),待水泥砂漿初凝后,將觀測(cè)元件安裝在槽內(nèi),最后用較粘的黃泥封口。觀測(cè)元件的引線需與元件垂直,出槽處用釘子固定在井壁上。為使水泥砂漿凝固后隨井壁變形,在應(yīng)變計(jì)中部放一塊橡皮或硬紙片,將水泥砂漿隔開(kāi)。另一種觀測(cè)儀器是YG-73型壓磁應(yīng)力計(jì)。它是根據(jù)軟磁材料的磁彈性效應(yīng)而制成的??捎脕?lái)測(cè)定附加應(yīng)力。磁彈性效應(yīng)是在外力作用下,軟磁材料發(fā)生機(jī)械變形,其晶體排列發(fā)生了變化。因而引起磁性變化。壓磁應(yīng)力計(jì)在埋設(shè)前應(yīng)進(jìn)行率定,并做出應(yīng)力計(jì)的率定曲線。埋設(shè)后用接收儀器測(cè)量出電感量的變化,再?gòu)穆识ㄇ€上反查出附加應(yīng)力值。壓磁應(yīng)力計(jì)的埋設(shè)方法,是用風(fēng)鉆打一直徑36mm、深為50~100mm的圓孔,孔壁要光滑,將應(yīng)力計(jì)埋設(shè)其中。埋設(shè)時(shí)要根據(jù)預(yù)先做出的測(cè)值范圍的估計(jì),對(duì)應(yīng)力計(jì)施以足夠的預(yù)應(yīng)力,否則測(cè)不出完整的附加應(yīng)力值。還有一種油壓應(yīng)力計(jì)。它是鉆孔包裹式應(yīng)力計(jì)的一種。埋設(shè)后可從壓力表上讀出初始?jí)毫χ?。?shí)測(cè)時(shí),根據(jù)壓力表上讀取的壓力值與初始?jí)毫χ抵?,再根?jù)油壓枕率定曲線換算出附加壓力值。第二節(jié)開(kāi)采損害的立法

一、立法背景開(kāi)采損害最普遍、最嚴(yán)重的是土地的損害,使農(nóng)田荒蕪、農(nóng)民少地或無(wú)地耕種,而且使煤礦征地越來(lái)越困難,嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)和、采礦業(yè)和其他相關(guān)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此,受開(kāi)采破壞的土地的整治和恢復(fù),是一項(xiàng)極其重要的、刻不容緩的立法工作。國(guó)內(nèi)外都很重視對(duì)開(kāi)采損害的治理的工作,尤其是塌陷區(qū)土地復(fù)墾工作。美、英、前蘇聯(lián)、波蘭等國(guó)家還制定了采礦復(fù)墾的條例或法規(guī),如英國(guó)法律規(guī)定:采礦者損害的土地必須復(fù)墾以交還給土地?fù)碛姓摺N覈?guó)的《環(huán)境保護(hù)法》、《煤炭法》、《礦產(chǎn)資源法》、《礦山安全法》、《土地法》等都對(duì)開(kāi)采損壞的問(wèn)題作過(guò)有關(guān)的規(guī)定。

《環(huán)境保護(hù)法》(1979年),開(kāi)始了開(kāi)采損害對(duì)環(huán)境的影響評(píng)價(jià)和整治工作。,《土地復(fù)墾規(guī)定》

(1988年11月8日)明確規(guī)定:由于開(kāi)發(fā)生產(chǎn)資源引起的地表塌陷破壞的土地,必須進(jìn)行土地復(fù)墾,即采取整治措施,使其恢復(fù)到可供利用的狀態(tài)。并規(guī)定實(shí)行“誰(shuí)破壞、誰(shuí)復(fù)墾”的原則,使塌陷區(qū)土地復(fù)墾工作成為常態(tài)。

《環(huán)境保護(hù)法》規(guī)定:“在制定發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)計(jì)劃時(shí),必須對(duì)環(huán)境的保護(hù)和改善統(tǒng)籌安排,并認(rèn)真組織實(shí)施。”所以,在開(kāi)發(fā)有用礦物時(shí),必須對(duì)開(kāi)采對(duì)環(huán)境的影響及其整治、改善措施統(tǒng)籌考慮,以保證開(kāi)采工作的順利進(jìn)行,保證礦區(qū)人民生活在一個(gè)美好的環(huán)境中。

《“三下”采煤規(guī)程》已對(duì)建筑物的損害補(bǔ)償辦法做了原則性的規(guī)定(各地也有地方條例,),要合理的解決開(kāi)采造成的建構(gòu)筑物的損害賠償問(wèn)題。為了充分開(kāi)發(fā)利用資源和保護(hù)環(huán)境,特別在特殊條件下開(kāi)采,一般都要增加采礦企業(yè)的成本,為此國(guó)家和地方也應(yīng)立法,給予政策上的支持和經(jīng)濟(jì)上的補(bǔ)貼。第三節(jié)開(kāi)采損害的評(píng)價(jià)一、概述我國(guó)環(huán)保法規(guī)定:“一切企業(yè)、事業(yè)單位的選址、設(shè)計(jì)、建設(shè)和生產(chǎn),都必須充分注意防止對(duì)環(huán)境的污染和破壞。在進(jìn)行新建、改建和擴(kuò)建工程時(shí),必須提出對(duì)環(huán)境影響的報(bào)告書(shū),經(jīng)環(huán)境保護(hù)部門(mén)和其它有關(guān)部門(mén)審查批準(zhǔn)后才能進(jìn)行設(shè)計(jì)?!?/p>

環(huán)境影響報(bào)告書(shū)是環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作的基本成果。

環(huán)境影響評(píng)價(jià)的任務(wù)是:從發(fā)展經(jīng)濟(jì)和保護(hù)環(huán)境的目的出發(fā),對(duì)開(kāi)發(fā)建設(shè)的環(huán)境影響進(jìn)行分析和預(yù)測(cè),比較并評(píng)價(jià)不同開(kāi)發(fā)建設(shè)方案的環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益,為開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的合理布局和環(huán)境保護(hù)措施的選擇與實(shí)施提供依據(jù)。

環(huán)境影響評(píng)價(jià)類(lèi)型:三種:1.單個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià):?jiǎn)蝹€(gè)煤礦建設(shè)或改擴(kuò)建的環(huán)境影響評(píng)價(jià)屬于這一類(lèi)評(píng)價(jià)。2.區(qū)域開(kāi)發(fā)的環(huán)境影響評(píng)價(jià):新建和改擴(kuò)建的礦務(wù)局的環(huán)境影響評(píng)價(jià),可以歸納為這一類(lèi)。在礦區(qū)中進(jìn)行一系列的開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng),區(qū)域內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目的布局、性質(zhì)、規(guī)模和結(jié)構(gòu)以及發(fā)展的時(shí)序,就成為區(qū)域開(kāi)發(fā)決策的重要內(nèi)容。3.發(fā)展政策和規(guī)劃的環(huán)境影響評(píng)價(jià):對(duì)國(guó)家發(fā)展政策和國(guó)家以及地區(qū)、各行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行的環(huán)境影響評(píng)價(jià)。開(kāi)采損害引起的環(huán)境影響評(píng)價(jià),可以形成獨(dú)立的環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告書(shū),應(yīng)包括開(kāi)采損害對(duì)環(huán)境影響的部分。二、開(kāi)采損害對(duì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)開(kāi)采損害環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告書(shū)內(nèi)容應(yīng)包括9部分內(nèi)容:

1.前言:說(shuō)明評(píng)價(jià)的目的和依據(jù),評(píng)價(jià)區(qū)的范圍,評(píng)價(jià)的深度及內(nèi)容、評(píng)價(jià)程序等;

2.項(xiàng)目和一般情況:項(xiàng)目名稱(chēng),建設(shè)性質(zhì),建設(shè)項(xiàng)目地點(diǎn),建設(shè)規(guī)模,礦山資源賦存情況,井田(或礦區(qū))開(kāi)拓或擴(kuò)建方法,分區(qū)(或盤(pán)區(qū))的開(kāi)采順序、采礦方法等;

3.建設(shè)項(xiàng)目周?chē)貐^(qū)的環(huán)境現(xiàn)狀:地理位置(附交通位置圖),地形地貌和氣候概況,地質(zhì)和水文地質(zhì)情況,自然資源情況,土壤、植被和農(nóng)業(yè)情況,應(yīng)附有評(píng)價(jià)區(qū)社會(huì)調(diào)查表;

4.評(píng)價(jià)區(qū)地表塌陷環(huán)境影響現(xiàn)狀及其處理(未發(fā)生塌陷的地區(qū)可不寫(xiě)):礦山開(kāi)采損害及地表塌陷情況,對(duì)土地、建筑物、水體及其他環(huán)境因子的破壞和整治、賠償情況,環(huán)保工程量及經(jīng)費(fèi)使用情況;5.開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì):觀測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)處理,沉陷模型和參數(shù)的選擇,地表塌陷的特點(diǎn)分析,建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)采沉陷的范圍,移動(dòng)變形值,發(fā)展過(guò)程等的預(yù)測(cè)(附移動(dòng)變形等值線圖),地表塌陷的最大值和時(shí)間過(guò)程預(yù)計(jì)等;

6.地表沉陷對(duì)各環(huán)境因子的影響及防護(hù)對(duì)策:開(kāi)采沉陷對(duì)建筑物、水體、土地、地形、自然資源等的損害及防護(hù)對(duì)策研究,在研究主要環(huán)境因子的防護(hù)對(duì)策時(shí),應(yīng)進(jìn)行必要的方案比較;

7.開(kāi)采沉陷對(duì)環(huán)境影響的綜合評(píng)價(jià):繪出建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響網(wǎng)絡(luò)圖,列出環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)清單;

8.與項(xiàng)目開(kāi)采損害有關(guān)的環(huán)境保護(hù)可行性技術(shù)論證:列出環(huán)境保護(hù)措施及技術(shù)經(jīng)濟(jì)情況一覽表,并得出有關(guān)結(jié)論;

9.結(jié)論:項(xiàng)目中開(kāi)采損害對(duì)環(huán)境影響的嚴(yán)重程度,最優(yōu)的防治對(duì)策,環(huán)境保護(hù)措施的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行性,對(duì)決策的建議等。三、開(kāi)采沉陷對(duì)環(huán)境的影響開(kāi)采沉陷的環(huán)境影響分別有:(一)建筑物:工業(yè)建筑和民用建筑

工業(yè)建筑包括:工業(yè)場(chǎng)地、風(fēng)井及附屬建筑、工廠、電廠、變電所等;

民用建筑包括:附近的城鎮(zhèn)民房、工人住宅及大量的農(nóng)舍等。開(kāi)采沉陷對(duì)地面建筑物的影響評(píng)價(jià)常常是針對(duì)建筑群(如整個(gè)村莊)和學(xué)校、幼兒園、醫(yī)院、劇院、政府辦公大樓等應(yīng)重點(diǎn)保護(hù)的建筑物。

三、開(kāi)采沉陷對(duì)環(huán)境的影響在評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)說(shuō)明以下內(nèi)容:

1.評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)各主要建筑群(主要是村莊)及應(yīng)受保護(hù)的重點(diǎn)建筑物;受開(kāi)采影響產(chǎn)生的地表移動(dòng)和變形的性質(zhì):是動(dòng)態(tài)的還是永久性的?

2.各主要建筑群所在地表發(fā)生開(kāi)采沉陷的大體時(shí)間和特殊問(wèn)題(如積水等);

3.根據(jù)移動(dòng)變形性質(zhì),確定各主要建筑群在采用各種防治方案時(shí)的最大移動(dòng)變形值;

4.確定各建筑群的最優(yōu)防治對(duì)策;

5.確定整個(gè)評(píng)價(jià)區(qū)建筑物保護(hù)的最優(yōu)方案(必要時(shí)需要經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較),列出全區(qū)保護(hù)費(fèi)用的估計(jì)數(shù)。(二)水體(河流、水庫(kù)、湖泊、合水層等)在評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)說(shuō)明以下內(nèi)容:1.開(kāi)采沉陷影響評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)主要水體的時(shí)間、影響程度,最優(yōu)的防治對(duì)策;2.垮落帶、導(dǎo)水裂縫帶直接出露地表的可能性和范圍;3.對(duì)生產(chǎn)、生活用水的影響及防治措施;4.地表積水的可能性、范圍、影響及防治方法;5.礦井水患的可能性及對(duì)策;6.防治水體受開(kāi)采沉陷影響的經(jīng)費(fèi)估算。(三)鐵路、公路及管線

1.開(kāi)采損害對(duì)鐵路的影響:設(shè)計(jì)時(shí)盡可能使鐵路專(zhuān)用線避開(kāi)壓煤區(qū)。在礦井開(kāi)發(fā)初期一般都是先留設(shè)保護(hù)煤柱,后期再考慮壓煤開(kāi)采問(wèn)題。開(kāi)采時(shí),對(duì)鐵路車(chē)站、道岔、信號(hào)、高路堤、橋梁等應(yīng)予以充分注意。在山區(qū),要注意開(kāi)采引起的滑坡對(duì)鐵路的影響。開(kāi)采國(guó)家鐵路干線下壓煤,需要事先作認(rèn)真的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性論證。

2.開(kāi)采對(duì)公路的損害:表現(xiàn)路面受到破壞(開(kāi)裂、起伏、傾側(cè)、脫落等),也使公路縱向坡度發(fā)生變化、公路橋涵受到破壞。路面可以采用局部維修的方法加以消除;橋涵可在必要時(shí)進(jìn)行加固、更換;大的公路橋下壓煤的開(kāi)采,應(yīng)列為專(zhuān)門(mén)問(wèn)題進(jìn)行研究。公路下方一般不留設(shè)煤拄。

3.輸電和通訊線路受開(kāi)采沉陷影響表現(xiàn):電桿歪斜,線路對(duì)地高度不足,供電、通風(fēng)不能正常進(jìn)行等。此類(lèi)影響一般均可采用維修的方法消除。(四)土地開(kāi)采沉陷對(duì)地表土地(特別是耕地)的影響常常是嚴(yán)重的。對(duì)干旱山區(qū)和低洼平地的破壞表現(xiàn)形式是不同的。一般說(shuō)來(lái),開(kāi)采沉陷對(duì)其他環(huán)境因子的影響不如以上幾個(gè)因子嚴(yán)重,但在進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)時(shí)仍需根據(jù)具體情況,逐個(gè)進(jìn)行研究。環(huán)境影響評(píng)價(jià)有兩個(gè)特點(diǎn):特點(diǎn)一:它是在工程項(xiàng)目正式建設(shè)以前的決策階段進(jìn)行的,與“三下”采煤不同,它著重于從整體上分析、預(yù)測(cè)項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的影響,以提出環(huán)境保護(hù)的對(duì)策;特點(diǎn)二:是

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