影響地表沉陷的地質採礦因素主要有哪些?O醉寶_2022-06-26 16:52:42

(一)自然因素

主要是地殼升降運動、地震、火山活動、冰期冰川增加荷載等。

1。地震

地震時,砂土液化導致地面沉降。如果飽水砂土較細,則整個砂體滲透性不良,瞬時振動變形必然使砂體孔隙水壓力上升,致使砂粒間有效正應力隨之降低;當孔隙水壓上升到使砂粒間有效正應力為零時,砂粒在水中完全處於懸浮狀態,砂體喪失了強度和承載力,這就是砂土液化。這種砂水懸浮液在上覆土層作用下可能沿土層薄弱部位噴到地表,產生噴水冒砂現象,從而造成地面不均勻沉降。1964年阿拉斯加地震時,砂土液化和誘發滑坡是使安克雷奇大部分地區遭受毀壞的主要原因。同年,地震引發的砂土液化和不均勻地面沉降使日本新澙的樓房下沉和毀壞。許多建築物本身並沒有發生結構上的破壞,只是向一旁產生傾覆;後來,樓房裡的居民還被允許用小推車沿牆上去透過窗戶取出他們的財產。

地震破壞地下洞室的應力平衡,引發地下洞室上方地面產生沉降。地下洞室包括人類採礦形成的地下洞穴和開挖隧道、窯洞以及天然洞穴(岩溶洞穴、熔岩洞穴、假喀斯特洞穴等)。

2。新構造運動

新構造運動引發的地面沉降範圍廣、面積大,屬於區域性沉降,表現在大陸裂谷區(寬通常30~75km,個別達數百千米;長數十至數千千米)、下降平原、盆地等區域。如東非裂谷(東支長5800km,西支長約1700km)、貝加爾裂谷等,下降速度快,約旦河的加利利地區沉降速度為60~100mm/a;沉降幅度也很大,南貝加爾盆地沉降幅度達7000~10000m。

西安地面沉降區位於西安斷陷區的東緣,由於長期下沉,新生界累計厚度已經超過3000m。1970~1987年,渭河盆地大地水準測量表明,西安的斷陷活動仍在繼續,在北部邊界渭河斷裂及東南部邊界臨潼-長安斷裂測得的平均活動速率分別為3。37mm/a和3。98mm/a,構造下沉約佔同期各沉降中心部位沉降速率的3。1%~7%。

3。火山活動

火山噴發後,岩漿房內產生負壓,多數情況下會引起地面沉降(若岩漿補給極為迅速,地殼有時反而會升高),最大幅度可達100m。

歷史上最大的火山爆發當數1815年4月5日印度尼西亞的坦博拉火山的突然爆發,千里之外的人們都能聽到驚天動地的巨響,火山上部失去了30km3(>200×108t)的山體,形成一個直徑6000多米、深700m的巨大火山口,陸地大面積沉陷,坦博拉鎮沉到了6m深的海底,造成近10萬人喪生,財產損失無法計算。由於一場大的火山爆發造成的毀滅性災難,古姆大陸連同其上的人民一起沉入海底,只留下了復活節島和它的文明。由此可見,火山活動引起的地面沉降速度、幅度、規模都是十分驚人的。

此外,冰期時由於大陸冰蓋的荷載會使地面產生沉降,北美哈得遜灣就是第四紀冰期時由於冰川載荷形成的。

(二)人為因素

人為因素主要是開採地下水和油氣資源、地下采礦掏空、修隧道、挖窯洞以及區域性性增加荷載等。人為因素引起的地面沉降範圍較小,但速率和幅度比較大,故將之歸屬於地質災害現象進行研究和防治。

1。過量開採地下水和油氣資源

過量開採地下水、石油和天然氣、滷水只是地面沉降的外部原因,中等、高壓縮性粘土層和承壓含水層的存在才是地面沉降的內因。

地面沉降與地下水開採量及其動態變化有著密切聯絡:

1)地面沉降中心與地下水開採漏斗中心區呈明顯一致性。

2)地面沉降區與地下水集中開採區域大體相吻合。

3)地面沉降量等值線展布方向與地下水開採漏斗等值線展布方向基本一致,地面沉降的速率與地下液體的開採量和開採速率有良好的對應關係。

4)地面沉降量及各單層的壓密量與承壓水位的變化密切相關。

5)許多地區已經透過人工回灌或限制地下水的開採來恢復和抬高地下水位的辦法,控制了地面沉降的發展,有些地區還使地面有所回升。這就更進一步證實了地面沉降與開採地下液體引起水位或液壓下降之間的成因聯絡。

2。城市建設對地面沉降的影響

相對於抽采地下流體和構造運動引起的地面下沉,城市建設造成的地面沉降是區域性的,有時也是不可逆轉的。城市建設造成的地面沉降分兩個方面,一是城市建設施工引起的地面沉降,二是建築物增加荷載造成的地面沉降。

影響地表沉陷的地質採礦因素主要有哪些?使用者4702082058268132020-03-28 17:20:43

①覆巖力學性質、岩層層位的影響;

②鬆散層對地表移動特徵的影響;

③煤層傾角的影響;

④開採厚度與開採深度的影響;

⑤採區尺寸大小的影響;

⑥重複採動的影響;

⑦採煤方法及頂板管理方法的影響。