２３ 村庄周围煤矿开采情况
煤矿主要开采了３煤、７煤、９煤。居民房屋
附近区域开采工作面均位于房屋东北侧，离房屋最
近的工作面为３煤的１１３１工作面，距离房屋的平
面投影距离为１８４４８ｍ，开采时间为２０１１年４月
至２０１１年６月，平均采厚２５ｍ，煤层倾角２３°，
工作面标高１３５６９～１３９０２ｍ，地面标高１５００～
１５５５ｍ。
３ 煤矿开采和井下放炮对居民房屋影响分析
３１ １１３１工作面开采影响距离计算
煤层开采后顶板随之崩落垮塌，导致上覆岩层
的移动、变形和破坏并引起地表的沉陷，地表采动
沉陷大于采空区范围，而煤层倾角越陡，下山方向
采动影响的距离越大［３－４］。一般在移动角范围内的
建筑物受破坏影响，可能出现房屋的变形与开裂。
开采沉陷范围可按移动角和边界角确定，而边界角
确定的范围为最大影响范围。根据煤矿的地质条
件，确定该矿区地表移动的移动角和边界角如下：
走向方向移动角δ为７０°，边界角δ０为５５°；上山
方向移动角γ为７０°，边界角γ０为５５°；下山方向
移动角β和边界角β０经计算分别为５６２°和４１２°，
松散层移动角φ为４５°。居民房屋地面标高Ｈ１约
为１５０５ｍ，３号煤层１１３１工作面采空区下山标高
Ｈａ为１３５７ｍ左右。由此可按移动角和边界角计算
１１３１工作面开采的下山影响的破坏影响范围和最
大影响范围如下：
Ｌ下＝(Ｈ１－Ｈａ)
ｔａｎβ ＝ １５０５－１３５７ ( )
ｔａｎ５６２° ＝９９０８（ｍ）（１）
Ｌ′下＝(Ｈ１－Ｈａ)
ｔａｎβ０
＝(１５０５－１３５７)
ｔａｎ４１２° ＝１６９０６（ｍ） （２）
由计算结果可知，１１３１工作面开采对民房有
明显损害的影响距离是９９０８ｍ。采动最大影响范
围为１６９０６ｍ。由上述可知，１１３１工作面距离５
号房屋的距离为１８４４８ｍ。１１３１工作面开采所形
成的采空区塌陷影响范围未波及到居民小区房屋，
而破坏影响距离更远，因此，１１３１工作面的开采
不会对该区域的房屋造成破坏。
３２ 煤矿采掘放炮振动对居民小区房屋影响分析
煤矿井下放炮爆破振动安全允许距离，可按下
式计算［５］：
Ｒ＝（Ｋ
Ｖ）１／α·Ｑ１／３ （３）
式中，Ｒ为爆破振动安全允许距离，ｍ；Ｑ为煤矿井
下爆破实际最大装药量（煤矿井下爆破分两种，
一种为采煤爆破，采用工作面循环炮眼最大装药量
计算，为１０２ｋｇ。井下掘进主要是１１２石门，最
大单次起爆装药量为２３６ｋｇ）；Ｖ为安全震动速度，
取最小值１５ｃｍ／ｓ（民房为砖混结构的一般民用建
筑物，并按照硐室爆破ｆ＜２０Ｈｚ）；Ｋ为岩石性质系
数，根据煤矿中硬岩性条件，取２５０；α为衰减系
数，取１５。
将上述参数取值代入式（３）得：
Ｒ掘＝ ２５０
(１５) １／１５ ×２３６１／３ ＝８６８７（ｍ）
Ｒ采＝ ２５０
(１５) １／１５ ×１０２１／３ ＝６５６８（ｍ）
计算结果表明，在煤矿中硬岩性和民房建筑为
砖混结构的一般民用建筑物条件下，１１２石门掘进
放炮振动安全距离为８６８７ｍ，１１３１工作面开采放
炮振动安全距离为６５６８ｍ；而１１２石门开拓和
１１３１工作面采煤时，距离房屋的直线距离分别为
１４６４０ｍ和１８４４８ｍ，大于爆破振动安全距离，因
而不会因井下放炮使房屋产生裂缝。尽管井下爆破
不构成对地面所涉及房屋的破坏影响，但放炮振动
距离较远，特别是夜深人静的状态下，地下放炮传
播更远。因此，居民反映听到炮声是实际情况，且
反映的时间与１１２石门开掘时间相吻合。
４ 采动对含水层及民房影响分析
４１ 采动对顶板水的影响
由水文地质条件和１１３１工作面附近２０２
