摘 要：地下采煤使煤层周围岩体中原始应力平衡状态遭到破坏，在应力重新分布达到新的平衡过程中，导致地面塌陷形成塌陷盆地，漏斗状塌陷坑和台阶状断裂。地面塌陷是矿区的主要环境地质灾害之一，造成交通改道建筑物破坏农田被毁民房开裂，有时还需搬迁村庄，诱发山地丘陵山体开裂滑坡。严重破坏了矿区土地资源和生态环境。
　　关键词：9号煤开采；地面塌陷；地物地貌
　　一、目的
　　建、构筑物下压煤问题，已成为制约矿井生产的重要因素。而地下采煤造成建筑物破坏经济赔偿和纠纷也是我矿面临的很大问题。为了降低成本，提高效益，科学、经济、合理的留设保护煤柱及减少纠纷，已成为葛泉矿东井当前乃至今后长期重点研究的问题。通过各煤层开采造成地面塌陷对独立建筑物的破坏观测进行分析，选择合理的开采工艺减轻地面破坏，以及今后塌陷区治理发展方向，为矿井整体规划及工作面设计提供参考，最大程度提高煤炭资源回收，保证企业最大化效益。
　　二、观测方案选择
　　（一）观测区域选择。根据葛泉矿东井开采的煤层和地面地物地貌综合考虑，选择9号煤11912工作面，该工作面位于工业广场东北沙河河滩，东一运输上山右侧，SF5、SF6断层之间，东北至9#煤40m冲积层防水煤柱线附近。
　　（二）区域内各工作面概述。11912工作面为东井一采区首采面，地面标高为96.9m～102m，工作面标高-10m～-70m。该工作面位于工业广场西北沙河河滩，东一运输上山右侧，SF5、SF6断层之间，东北至9#煤40m冲积层防水煤柱线附近。
　　采煤方法：综采放顶煤开采，一次采全高。
　　顶板管理：采用自然垮落法。
　　11912工作面宽95m，推进长度926m。倾角7°～17°，平均为11°，9#煤层煤厚4.0～7.0m，采深为110～170m。
　　（三）观测区域地物地貌。此次选择的观测区域内地物有独立信号塔独立平房、养殖场、高压线、铁路，乡间路、厂房、水井等构造物，地貌为丘陵、坡地为主，北部地带有沙床和河沟农田。
　　（四）观测方法。根据地物地貌特征进行观测方法分类。（1）对铁路、公路进行沉降观测。如11912工作面为期3年的观测站沉降观测。（2）对于地貌进行图片对比，塌陷坑裂缝测量。如：11912工作面上方地面塌陷照片对比及裂缝测量。（3）对于独立平房进行裂缝测量。如：11912工作面上方简易房。
　　三、各煤层塌陷对地貌地物影响分析总结
　　通过对葛泉矿2号煤9号煤开采对地貌地物破坏观测分析总结如下：
　　（一）跟开采煤层煤种有关。2号煤给地面造成的破坏较小，局部除外，如9号煤开采对地面造成大面积破坏且对地面破坏较大。
　　（二）跟地质条件有关。给开采深度和开采厚度有关。开采厚度越大，则冒落裂缝带高度越大，移动过程表现越剧烈，地表移动变形值也越大。开采深度也是影响岩层与地表移动的主要因素。如11912工作面随着开采深度变大，下沉值有所减少，离层裂缝总量增加，但地面裂缝相对变小。
　　（三）跟开采方法顶板管理开采速度有关。采煤方法和顶板管理是决定岩层与地表移动特征的主要因素。葛泉煤矿常用顶板管理方法是全部垮落法。全部垮落法是覆岩破坏最严重的一种方法，它能使上覆岩层的冒落裂缝带的高度得到充分发展。当深厚比较大时，能促使上覆岩层平稳的移动，地表下沉值达到最大，地表变形分布均匀连续性较强。如11912工作面靠近停采线这一段地表破坏较小，直形成塌陷盆地而无大的裂缝。当深厚比较小时，冒落裂缝可能达到地表，此时地表移动与变形将失去连续性，出现非连续性破坏。如11912切眼开始推进60米时，地面出现较大的裂缝、台阶状断裂。开采速度对地表移动和破坏也有很大的关系。当工作面推进一段距离，地表走向方向达到充分采动以后，每日平均推进3米塌陷破坏较小，反之就大。
　　（四）根水文地质条件有关。葛泉矿东北部地面平均标高为110米左右，地表水较浅，所以地表塌陷坑内有大量的积水。通过对地面水位观测和井下采空区水流量的测量，表明葛泉矿松散岩层较大，粘土类厚松散层的存在对隔绝水体与遭破坏的覆岩之间的水力联系起着重要保护作用。
　　四、外业资料整理分析
　　五、综合防护治理及发展方向
　　塌陷区造地复田是治理开采损害的重要工程。开展造地复田是一项利国利民工作。讲求实效，力求在经济、环境和社会三效益方面统筹兼顾。根据葛泉矿区地势地貌特征差异进行划分区域治理。葛泉矿区南部地势较为复杂，局部有明显塌陷坑总体破坏不严重。如9号煤开采对地表破坏严重特别是靠近开切眼的地面，塌陷坑面积大，地面有大量积水。治理比较麻烦，缺乏覆盖土壤是覆田一大难题。那么治理最好的办法就是用矸石充填积水区，在地表塌陷前通过地表移动预计，绘制出未来塌陷区的下沉等值线图。事先圈定出剥离的范围和深度，剥离下来的表土作为复田备用土壤。