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由于开采具体条件的差别 ，开采引起的地表运动主要有塌陷、 破裂及连续变形三种形式。

1. 地表塌陷

浅部开采时, 由于表层岩石强烈风化, 加之地下水的影响, 采空区上方的浅薄覆盖层极难长期稳定, 垮落带或破裂带直通地表, 使地表产生塌陷破坏。

 

在采深较大时, 垮落带与破裂带累计高度通常不超过煤层采厚的 8倍。 但浅部开采使地表塌陷的采深将大于一般条件下垮落带与破裂带之和。在波兰煤田, 当上覆岩石大部分为页岩时, 采深小于 50m , 地表出现陷坑: 如果上覆岩石大部分为砂岩, 出现陷塌坑的采深可达 100m。前苏联常采用采深 H 与采厚m之比 H/m作为说明地表行为的一般性指标。据统计, 用落顶法开采, H/m<20时, 地表常发生剧烈变形。

浅部开采的地表塌陷与井下冒顶密切相关。不仅采煤, 而且大型地下空洞, 如硐室、工程交叉口、隧道、地下厂房等处的冒顶, 也会通达地表而造成塌陷。它们往往突然发生, 几分钟之内会在地表形成塌坑, 摧毁地面建筑物。

矿井冒顶图

 

 

应该特别注意老塘塌陷, 老塘塌陷造成的损害屡见不鲜。波兰维利奇卡岩盐矿地表, 1960年 11月 22日, 在不到 5min时间内突然塌陷, 影响所及区的房屋受到严重破坏。事后调查表明, 该处地下 70m处, 大约 140年前曾采 出一个高 22m , 平面尺寸 36m×29m的矿块。1966年, 水口山矿务局因疏水导致岩溶区地表大面积坍陷。抚顺矿务局搭连坑, 日伪时期曾开采露头附近煤层, 留下不大的护顶矿柱。后来, 煤柱突然垮塌, 在地表形成很大的陷坑, 使陷坑内的房屋遭到破坏。类似情况在许多煤田都发生过。一般说来, 老塘坍陷是因为支撑空区的顶板逐渐破坏, 残煤或煤柱被压碎, 地下煤自燃等原因造成, 其预测及预防较为困难, 因此利用老采空地表进行建筑, 尤其是对于采深不大的老采空区必须特别注意, 需进行可行性研究, 研究深部开采、地表建 筑扰动对老塘活化的影响, 以免造成新的地表塌陷。

水口山铅锌矿在采深约 500m的地下, 曾用巷道及钻孔对矿床进行疏干, 1966年 5月开始, 4个月内排水340万t左右, 7月开始矿区连续发生小型地震, 烈度为 5度, 方圆 70多 km2 范围内民房普遍受影响, 矿体上盘几公里范围内地表先后出现近百个大小不等的陷坑。它们大多突然形成, 最大坍陷 坑直径 50m , 深 20m左右。调查发现地表坍坑与表土下石灰岩溶洞有关, 这 种坍陷是由于排水使上覆地层部分或全部失去水的浮托作用而造成的, 停止排水后, 异常现象也就平息下来。广东凡口铅锌矿也曾遇到过类似排水坍陷问题, 同样与石灰岩溶洞有关。