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煤矿采空区产生的地面塌陷对地质环境造成影响,导致地表交形和开裂,其塌陷区建设场地的稳定性值得关注,因为它会影响土地资源的再利用。尤其在可充分利用建设场地较少的情况下,另外选址涉及诸多问题。因此,通过对煤矿采空区建设场地稳定性研究,是做出在现状地质环境条件下塌陷区能否做为建设场地再利用的关键。
黑龙江省是全国煤炭资源较为丰富的省份,开采历史较早,储量丰富。尤其是鸡西、鹤岗、双鸭山和七台河市,并称黑龙江省“四大煤城”,以煤炭储量丰富、易于开采、煤质较好著称。目前,“四大煤城”共有统配煤矿38个,地方煤矿652个,加之储量枯竭的煤矿,其开采数量、规模在全国均占有重要位置。建国后这些煤矿为国家提供了重要能源,为国民经济的发展做出了重要贡献。
迄今为止,“四大煤城”人口总量近600万人,占全省人口总量的15%左右,占全省能源城市人口的55.3%。“四大煤城”实现国内生产总值396.2亿元。然而,在长期的煤炭开采过程中,由于对地质环境保护意识薄弱,造成了大面积的采空塌陷区,“四大煤城”累计塌陷区面积575.18 km2。现在由国家投资治理96 km2,还有479.18 km2没有治理。这些塌陷区的产生,不但严重威胁当地群众生命财产安全,造成地质环境的破坏,也使土地资源产生严重浪费。
现在国家和省、市政府加大力度安置塌陷区居民,改善他们的生存生活环境,实行棚户区改造。但是,在改善居住环境过程中,有些地区可在塌陷区之外进行选址,有些地方只能选在塌陷区上。那么,在塌陷区上进行开发建设,其塌陷变形是否已稳定,能否造成建筑物的破坏,是否危害生命财产安全等问题摆在决策者面前。
本文通过对鸡西城子河区棚户区改造选址时遇到的煤矿塌陷区问题,充分考虑现状地质环境和采动情况,搜集有关资料,参考相关规范和规程,确定参数,选择概率积分法建立地表移动计算公式,从而进行采动影响预测分析,并进行地表残余变量计算。根据计算结果进行采动综合影响下场地地基稳定性评价,再通过场地沉陷时间、周边建筑的有效分析,做出建设场地是否稳定的结论。
以鸡西市城子河区采煤塌陷区为例,在充分调研的基础上,通过对地面塌陷建设场地稳定性研究,做出了塌陷区建设场地是否稳定的结论,为土地资源再利用和地质环境恢复治理方面提供借鉴。