黔西縣大關壟華煤礦礦區及地麵建設工程地質災害危險性評估說明書
第一章 前 言
一、任務由來及擬建工程概況
隨著國家西部大開發戰略的實施和我省“西電東送”工程啟動以來,省內一批新建火電廠逐個建成並投入生產,加之礦業秩序的整頓,大批小煤窯隨之關閉,省內外市場對煤炭資源的需求日趨緊張。黔西縣大關壟華煤礦對礦區煤炭資源進行開發,為摸清礦區範圍內的煤炭資源情況,調整目前不合理的采掘工程布局,已對劃定礦區煤炭資源開展普查地質工作,根據資源狀況調整目前礦不合理的采掘工程布局,重新進行開采設計,實現規模開發。
為避免礦山在建設和煤炭資源開發過程中引發、加劇地質災害以及礦山與附近的自然村寨遭受地質災害的危害,受黔西縣大關壟華煤礦之委托,貴州大學開展了黔西縣大關壟華煤礦礦區及地麵建設工程地質災害危險性評估工作。 評估工作程序見圖1-1。
二、礦區、征地地點及範圍
黔西縣大關壟華煤礦隸屬於貴州省黔西縣大關鎮所轄。距黔西縣城約19.5km ,地理坐標為:東經106°08′20″~106°09′29″,北緯26°57′30″~26°58′26″。礦區由10個拐點閉合圈定,麵積1.7812km2,礦區拐點坐標見表1-1。
四、評估工作的目的、任務和依據
(一)評估工作的目的
通過礦區及地麵建設工程地質災害危險性評估,針對礦山在工程建設過程中引發、加劇地質災害的可能性和遭受地質災害的危險性,采取有效的防治措施或避讓方案,達到防災減災之目的。
(二)評估工作的任務
(1)基本查明評估區地質環境條件,查明評估區內現狀地質災害的類型、成因、規模及分布,並對區內現狀地質災害潛在的危險性進行現狀03manbetx 評估。
(2)預測礦山建設過程中與礦山建成後由於地質環境條件的改變而引發、加劇地質災害的可能性,並對工程建設本身、公路及附近自然村寨可能遭受地質災害的危害程度等進行預測評估。
(3)對礦區及地麵建設工程進行地質災害危險性綜合評估,對礦區和工業場地建設及其可能影響和危害範圍進行地質災害危險性分區、分級,對礦區開采和工業場地建設的適宜性作出評估。
(4)提出合理的地質災害防治措施和建議。
(三)評估工作的依據
(1)國務院令第394號“地質災害防治條例”(2003.11);
(2)國土資發(2004)69號文及其附件:“地質災害危險性評估技術要求(試行)”;
(3)地方煤礦實用手冊,地質出版社,1989年;
(4)《建築物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采01manbetx 》,國家煤炭工業局,2000年;
(5)黔西縣大關壟華煤礦工業廣場平麵規劃布置圖;
(6)黔西縣大關壟華煤礦委托書。
五、評估區範圍
黔西縣大關壟華煤礦區北東起於大關鎮的泡木寨、雁鵝衝一帶;南西止於穀裏鎮詹家寨、張家寨;北西以果淄田壩為界(F2斷層);南東以煤層露頭為界。評估重點為工業廣場及礦區附近的自然村寨,範圍是根據礦區及周邊的地形地貌特征、自然村寨的分布情況,以礦區(或開采境界)為中心,向外擴展到有可能遭受影響的自然村寨附近分水嶺。評估範圍北起+1252.2m高程點—苦竹園—金家麻窩一線至東;往南經+1344.4m高程點—龍井—高坡一線抵南;往西經1348.9m高程點—穿洞--+1406.5m高程點一線至西;經+1303.5m高程點—麻窩寨—果溜田壩抵北。評估麵積約4.1km2。
六、評估級別的確定
根據評估區地質環境條件複雜程度,綜合項目的重要性和特點,參照《技術要求》中有關分類標準確定評估級別。
評估區屬高原低中山溶蝕、侵蝕地貌,地形起伏較大,地質構造中等,岩土體工程地質性質較差。工程水文地質條件較複雜,現狀條件下破壞地質環境的人類工程活動較強烈。因此,參照《技術要求》,將評估區地質環境條件複雜程度確定為中等類型,而評估項目屬一般性建設項目,所以,將本次評估級別確定為三級評估。
七、完成的實物工作量及質量評述
承接任務後,我校於2007年11月2日派出調查小組到擴建礦山的工
業廣場建設用地範圍、礦區及周邊地段開展工作,采用路線穿越觀察、資
料收集等方法手段進行地質環境調查,重點調查工業廣場及其與之毗鄰的
斜坡,查明坡麵之坡向與地層產狀、結構麵產狀間的相互關係及對工程建
設的影響等,係統收集了評估區地質環境資料並進行地質環境03manbetx 。11
月10日轉入室內綜合整理與評估說明書的編製。完成工作量如下:
(1)1∶5000地質環境調查4.1km2;
(2)地質環境現象觀測記錄12點;
(3)編製1∶5000環境地質圖1張;
(4)編製1∶5000礦區地質災害危險性綜合評估圖 1張。
(5)編製1∶5000礦區地質災害危險性評估剖麵圖 1張。
(6)編製1∶1000礦山工業廣場地質災害危險性綜合評估圖 1張。
(7)編製1∶1000工業廣場地質災害危險性評估剖麵圖 1張。
綜上所述,本次評估工作方法合理得當,其精度能滿足本次工作的要求。
第二章 地質環境條件
一、 氣象、水文
礦區屬亞熱帶溫濕氣候,冬無嚴寒,夏無酷署,氣候較溫和。據黔西縣氣象局提供的1957~2000年氣象資料統計顯示最高月平均氣溫22.9℃(7月份),最低月平均氣溫3.8℃(1月份),年平均氣溫14.0℃,極端最高氣溫為35.4℃(1958年4月23日),極端最低氣溫為-10.4℃(1977年2月9日);降水量多集中夏季,冬季降水量較小,最大月平均降水量為169.2mm(6月份),最小月平均降水量為20.2mm(2月份),全年平均降水量973.3mm;多年平均相對濕度為82%。總的氣候特點是:春遲夏短,秋早冬長,水熱同季,幹濕異期,四季分明。
評估區總體為南西高、北東次之、中北低的斜坡,評估區地表水係較發育,在評估區西北部有幾條溪溝,由北東向西逕流,在其上遊測流點(D1)流量為2.243L/S,標高為1274m。
二、 地形地貌
評估區屬高原低中山溶蝕、侵蝕地貌,總體地勢呈南西高、北東次之、中北低,最高海拔標高1406.5m,最低海拔1253.5m(為評估區最低侵蝕基準麵),最大相對高差約153m,地形起伏較大。地貌類型較單一,地形較複雜。
三、 地層岩性
評估區內出露的地層由老至新有二疊係中統茅口組(P2m)、二疊係上統龍潭組(P31)、長興組(P3c)、三疊係下統夜郞組(T1y)、第四係(Q)。分述如下:
1、二疊係中統茅口組(P2m )
淺灰色厚層及塊狀泥晶灰岩、砂屑及生物碎屑灰岩,厚度大地200m。分布
於F3斷層東南部。
2、龍潭組(P31)
已知厚度為229.43m,分布於礦區範圍,與下覆地層為假整合接觸。含
可采煤層3層,為:M3、M16、M18三層煤。可分為2個岩性段:
第一段(P311):主要由粉砂岩、粉砂質泥岩、泥質粉砂岩、粘土岩及
灰岩組成,夾少量煤層及菱 鐵質岩。已知含煤1~2層,見1層局部達可采
厚度的煤層。厚103m與下伏(P2m)呈假整合接觸。
第二段(P312):為井田主要含煤地層,岩性以粉砂岩、泥岩、炭質泥
岩、菱鐵質灰岩、粘土岩及煤層為主,含菱鐵礦及黃鐵礦結核。粉砂岩、
泥岩中見水平層理及小型交錯層理。產大量植物化石碎片及腕足類動物化
石。含煤層5—7層,含可采煤層2—3層。厚度87m。
M3煤層:位於P312中上部,上距P3c45.38m。為礦區主采煤層。煤層
基本穩定,呈層狀產出,厚1.80—2.4m,平均厚度2.05m;煤層結構一般
較簡單,一般不含夾矸。頂板岩性以粉砂岩,泥質粉砂岩、泥岩為主,由
西向東岩性由粉砂岩、泥質粉砂岩逐漸相變為泥岩及炭質泥岩。底板以粘
土岩為主,並富產植物化石。
M16煤層:位於P312中下部,上距離M3煤層21.61m,下距離M18煤
層頂板27.81m,厚度 1.25—2.43m,平均可采厚度1.8m。該煤層層位較穩
定,呈層狀、透鏡狀產出,屬大部可采煤層。煤層結構簡單,不含夾矸。
頂板岩性以粉砂質泥岩及泥質粉砂岩為主,底板為粘土岩及炭質泥岩。
M18煤層:位於P312底部,層位穩定,呈層狀產出,為礦區主采煤層。
厚1.01—2.02m,平均可采厚度1.79m。煤層結構較複雜,一般含1—2層
夾矸,單層夾矸厚度0.15—0.35m,普遍在0.30m以下。夾矸岩性為炭質
泥岩及粘土岩。直接頂板(B3)岩性以黑色(含0炭質泥岩及含舌形貝(俗稱
“海豆芽”)化石為其特征;底板主要為粘土岩及炭質泥岩,並含大量植物
根部化石。該煤層在Ⅰ、Ⅲ勘查線之間煤層一般在1.8—2.02m之間,以中
厚煤層為主,局部為薄—厚煤。首采區煤層厚度穩定,僅個別工程厚度小於
可采。根據目前工程揭露,Ⅲ勘探線以東大片地段煤層不可采,有待下一步
勘探查明。
3、長興組(P3c)
深灰色、灰色中厚 ~厚層狀微~細晶灰岩。斷續夾燧石團塊及結核,含
有機質及泥質條帶,產腕足類等動物化石。出露厚度不全,厚度28.89~
42.36m。與下覆地層P312為整合接觸。
4、夜郎組(T1y)
該組按岩性特征由老到新分為三個岩性段,分布於F1斷層北部,在礦
區範圍沒有出露。
沙堡灣段(T1y1):淺黃、黃褐、黃灰色泥岩、鈣質泥岩及粉砂質泥岩。
局部夾薄層狀泥質灰岩,底部見厚約0.20m黃綠色粘土岩。水平層理發育。
產瓣鰓類、菊石類動物化石。厚度6.87~11.71m。與下覆地層(P3c)為假整
合接觸。
玉龍山段(T1y2):上部為灰、淺灰色厚層塊狀細晶灰岩,頂部見厚約
2m含鮞粒狀灰岩,溶蝕現象發育;中部以灰色中厚層狀細晶灰岩及薄層狀
泥晶灰岩為主,縫合線構造發育;下部為淺灰~灰色薄~中厚層狀泥晶~微晶
灰岩及泥灰岩,見小型波紋及交錯層理。厚度195~238m。
九級灘段(T1y3):紫紅、紫灰、淺黃灰色極薄~薄層狀粉砂質泥岩、泥
質粉砂岩及鈣質泥岩。中部夾淺灰色薄層狀泥質灰岩。產瓣鰓類動物化石。
厚度45~80m。
5、第四係(Q):為殘坡積粘土、亞粘土、含礫粘土及人工填土等,
零星分布區內緩坡地帶,不整合覆蓋於各時代地層之上,厚0—10m。
四、構造與地震
(一)構造
礦區位於揚子準地台黔北台隆遵義斷拱之四級構造單元——貴陽複雜
構造變形區中西段的格老寨背斜北東傾伏端(圖2-1),區域總體構造格
局是由北北東向褶皺與北東向斷裂構成,主要的區域性褶皺、斷裂構造有
黔西向斜、穀裏背斜、格老寨背斜、金碧斷層、大關斷層等,控製著含煤
岩係的展布,使得黔西縣境內的二疊係含煤岩係大都埋藏於地下深部,所
見到的煤係地層多沿斷層旁側以斷塊的形式出露,煤礦的找礦遠景較大。
現今各構造輪廓都定型於燕山期地殼運動,全區褶皺主要是寬闊的不
對稱背、向斜,但東側卻有束較狹窄的背、向斜成北北東~南南西分布,
斷裂則以北東~南西向者為主,其規模較大,延伸長,傾角較大,正斷層、
逆斷層均有發育。近東西及北西~南東向斷裂構造規模小,延伸短。
褶皺:
礦區位於F1、F3斷層的中部,由於受斷層的影響,以F2斷層為底邊,地層為向F2斷層傾斜的雙斜構造。礦區東北部受斷層影響嚴重,有多處局部小褶皺。礦區南西部地層傾角變陡,傾角達30°。
F1斷層北西翼地層基本呈單斜產出,地層傾向南東(140°),地層傾角在7~36°間,一般9~16°。
F2斷層南東翼地層基本呈單斜產出,地層傾向北西(大約
320°),地層傾角在7~36°間,一般9~12°。
井田的南西端,由於受F2斷層的影響,局部傾角可達45°以上,傾向也發生變化。傾向南西,傾角30°。
斷層:
礦區北東及南西有F1、F3兩條區域性斷裂構造分布,構成礦區北東及南西自然邊界,礦區內F2斷層將礦區北東切割為北、南兩部分,在此三條斷層附近,派生次級小構造,但估計其落差小於30m。在礦區南西部,推想有F4較大的次級斷層。現將各斷層分述如下:
①F1斷層:位於礦區北東邊界,沿下泡木往袁家寨附近展布,已追索長約1.98km,斷層走向為北東~南西(73°),斷層傾向北西,傾角56~70°,其性質為正斷層。地表切割T1y1、T1y2及T1m地層。 地層垂直斷距100~150m。
②F2斷層:出露於礦區北東部,沿上泡木、張家寨一線展布,長約2.63km。斷層走向北東~南西(66.5°),傾向北西,傾角50~70°,北西盤下降,南東盤上升,為正斷層。垂直斷距80~100m之間,地表切割P3l地層。
③F3斷層:位於礦區南西邊界 ,走向北東~南西(40.5°),由徐家寨、雙叉樹、金家麻窩一線展布。該斷層長約2.53km,斷層傾向北西,傾角65~75°。斷層南東盤上升,北西盤下降,其性質為正斷層,垂直斷距在150~250m之間。該斷層於ZK31鑽孔中造成M18煤層缺失。
綜上所述,該區構造屬中等。此外通過地表填圖、老窯及生產礦井調
查及探礦工程揭露,尚發現井田內小型斷層、揉皺及小撓曲較為發育,尤
其在較軟弱的煤係地層中普遍存在。
(二)地震
區內未見新構造活動與地震活動的跡象。根據國家質量技術監督局
頒布的《中國地震動參數區劃圖(GB18306-2001)》,評估區地震動峰值
加速度小於0.05g,相應地震基本烈度小於Ⅵ度,區域地殼較穩定。
五、工程地質條件
評估區岩、土體的物質組成及其岩土工程地質特征如下:
1、工程地質岩組
(1)、硬質岩類工程地質岩組:二疊係中統茅口組、二疊係上統長興組、三疊係下統夜郎組第二段,主要由灰岩組成,該岩組力學強度較高,抗風化能力較強,岩體工程地質性質較好。
(2)、軟質岩類工程地質岩組:夜郎組第一、三段及由龍潭組中厚層細砂岩、粘土岩、泥質粉砂岩、炭質泥岩及煤層。岩石力學強度較低,工程地質性質較差。
(3)、鬆散岩類工程地質岩組:主要為第四係殘坡積物,土層結構鬆散,力學強度低,易產生土體滑塌。工程地質性質差。
2、岩土體工程地質特征簡評
根據評估區岩土的物質組成、岩體結構麵特征,除第四係為土體外,上二疊統長興組、龍潭組及三疊係下統夜郎組均為薄~中厚層狀結構岩體,結構麵的主體是原始沉積結構麵,岩體穩定。評估區發育3條北東向斷裂構造。總之,評估區岩土體工程地質性質總體較差。
六、水文地質條件
壟華煤礦地處長江流域,位於長江水係上遊烏江支流。區內地形以低中
山緩丘為主,其內多窪地和緩坡,可溶性碳酸鹽類岩石分布廣泛,多形成溶
丘、窪地、落水洞等岩溶地貌。
(一) 地下水類型
評估區地下水類型有鬆散岩類孔隙水、碳酸鹽岩類岩溶水和基岩裂隙水,礦區內與礦床充水有關的含水地層主要是二疊係上統長興組和三疊係下統夜郎組第二段及二疊係中統茅口組灰岩和龍潭組煤係地層中的砂岩、灰岩。從岩性結構來看,含水類型為裂隙及岩溶含水層,為中—富含水岩組,水文地質條件較複雜,對礦床充水有一定影響。
(二)含水岩組及其富水性
1、鬆散岩類孔隙水含水岩組:地下水賦存於第四係(Q)坡積、殘積、衝積物、孔隙中,岩性以砂質粘土、亞粘土為主。該帶透水性好,地下水易於排泄,動態變化大,大部分是季節性泉水,富水性弱。
2、碳酸鹽岩類岩溶水含水岩組:為三疊係下統夜郎組第二段、二疊係上統長興組(P3c)及中統茅口組,地下水賦存於石灰岩溶隙、溶洞及岩溶管道中。含岩溶裂隙水及岩溶管道水,富水性中等~強。
3、基岩裂隙水含水岩組:地下水賦存於三疊係下統夜郎 組一、三段及二疊係上統龍潭組(P3l)中厚層細砂岩、粉砂岩、粘土岩等碎屑岩節理、裂隙中,含基岩裂隙水,富水性弱~中等。
(三)地下水補給、徑流、排泄條件
區域內碎屑岩區地下水運動受地形、地貌、岩性、構造控製,富水性
總體較弱,主要依靠大氣降水補給,受地勢影響,一般為近源補給、就近
排泄。
區域內岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大氣降水作為主要補給來源,地下
水動態隨季節變化明顯。從黔西縣的氣候條件03manbetx ,一般每年5月地下水
流量、水位開始回升,6~9月為最高值,其間出現1~3次峰值,10~12
月份進入平水期,水位、流量開始逐漸遞減,到次年三、四月份降為最低
值。區域內龍潭組煤礦床與下伏的中~強岩溶含水層之間有F3斷層破碎
帶導水,對煤礦床開采影響較大,下伏含水層岩溶水可能成為礦井的充水
水源,從而威脅到煤礦床的開采。龍潭組煤礦床上覆的中岩溶含水層中,
相對隔水層較薄,其地下水可能通過采動裂隙進入礦井威脅深部煤層的開
采。隨著煤礦開采深度加大,采區位於區域的侵蝕基準麵之下後,各承壓
含水層的水有突入礦井的可能。
壟華煤礦處在F1、F2、F3斷層的斷夾塊地帶,是一個相對獨立的水文地質單元,礦區內地下水的補給均為該水文地質單元內的大氣降水通過斷層及節理裂隙進行補給,評估區地下水主要沿層間裂隙、斷層破碎帶及岩溶管道徑流,於地形低窪處以泉的形式排泄於河溪、溝穀中。
(四)礦井充水因素03manbetx
根據水文地質特征分析,礦井充水因素主要存在以下幾個方麵:大氣降水、地表水、地下水和老窯水。
1、大氣降水:大氣降水是礦床充水的主要因素,一般沿基岩裂隙滲入礦井,裂隙發育地段礦井充水會有所增大。
2、地表水:礦區內地表水係不發育,但有地表衝溝,水流量不大,在雨季雨水補給充足後,在開采條件下可通過裂隙滲入礦坑而形成充水水源,對開采構成一定影響。
3、地下水: 有龍潭組基岩裂隙水及茅口組灰岩岩溶水,為本礦井直接充水因素,一般是沿頂底板裂隙湧入礦井;長興組和夜郎組第二段灰岩岩溶水為本礦井間接充水因素,一般沿采動裂隙湧入礦井。對礦區開采有一定的影響。
4、老窯水:礦區內,沿煤層淺部分布有較多的老窯,現已廢棄,老窯積水客觀存在,積水量隨開采規模大小不一,雖然老窯本身開采深度不大(一般30~50m),開采過程中,將可能遇老窯,並產生突水,對采煤威脅較大的充水因素。因此在掘進過程中應引起高度重視,避免發生突水現象,特別是靠近老洞采區更應加強防水工作,確保生產安全。
(五)礦井湧水量
根據礦山開采過程中的實際測量,本礦井現階段正常湧水量為52m3/h,雨季最大湧水量為150m3/h。隨著開采範圍擴大和開采深度增大,礦井湧水量將增大。
綜上所述,評估區水文地質條件較複雜。
七、人為工程活動的影響
評估區人類工程活動主要是在季節性衝溝、緩坡地帶進行農業耕作和小煤窯采煤生產等。從礦區分布的小煤窯調查分析,區內小煤窯開采活動主要位於礦區南部及南西部,小煤窯開采時間較長,開采活動具有一定規模,已對區內地質環境造成了一定的影響,評估區人類工程活動較強烈。
八、社會環境條件
評估區社會環境條件件較複雜,礦界內及其周邊範圍有以徐家寨、熊家寨、張家寨、詹家寨、包包上、泡木寨、雙叉樹、瓦廠邊等自然村寨及一些零星散戶約150戶,785人。采礦工程活動對其上的居民生產、生活影響大。調查情況見表2-1。
小 結
評估區地形起伏較大,地貌類型較單一。水文地質條件較複雜,地質構造中等,岩土體工程地質性質較差,破壞地質環境的人類工程活動較強烈,社會環境條件較複雜,地質環境條件複雜程度為中等類型。
第三章 地質災害危險性現狀評估
評估區一帶屬高原低中山溶蝕、侵蝕地貌,地形起伏較大,地貌類型較單一。通過野外調查,在評估區範圍內未見滑坡、崩塌和泥石流及地裂縫、地麵塌陷分布。現狀地質災害不發育。
小 結
評估區範圍內現狀調查未發現滑坡、崩塌、泥石流、地麵沉降、地麵塌陷、地裂縫等地質災害。現狀地質災害不發育。
第四章 地質災害危險性預測評估
一、礦山工程建設及地下開采引發、加劇地質災害的可能性
根據擬建黔西縣大關壟華煤礦區的地形地貌特征,其生產、生活場址選擇在礦區南部邊緣的地形較平緩處,工程建設需切、填方進行平場,場地岩土體為第四係殘坡積物與上二疊統龍潭組粘土岩、粉砂質粘土岩及粉砂岩。現對地麵生活、生產場地和礦區建設開采可能引發的地質災害進行預測評估(附圖2、4,表4-1)。
(一)工業場地及其附屬設施建設的預測評估
(1)辦公樓:位於工業廣場北東方,大至呈南北—東西向展布,為一層平房,建築麵積498m2,原始地形標高1313—1320m,場坪標高1314m。工程建設需切填方進行平場,最大填方高度1m,最大切高厚度6m。引發切填方邊坡滑坡、崩塌、滑塌的可能性小--大。
(2)宿舍:位於工業廣場北東部,呈北東--南西向展布,為一層平房,建築麵積380m2,原始地形標高1296.5—1306.4m,場坪標高1302m。工程建設需切填方進行平場,最大填方高度5.5m,最大切方厚度4.4m。引發切填方邊坡滑坡、崩塌、滑塌的可能性較大—大。
(3)絞車房:位於工業廣場南西部,呈北東--南西向展布,為一層平房,建築麵積30m2,原始地形標高1303.3—1305.8m,場坪標高1295m。工程建設需切方進行平場,最大切方厚度10.8m。引發切方邊坡滑坡、崩塌的可能性大。
(4)安檢室:位於工業廣場南西部,呈北東-南西向展布,為一層平房,總建築麵積33m2,原始地形標高1306.6—1310m,場坪標高1310m。工程建設需填方進行平場,最大填方高度3.4m。引發填方邊坡滑塌的可能性較大。
(5)空壓站:位於工業廣場南西部,呈北東—南西向展布,為一層平房,建築麵積33m2,原始地形標高1311.2—1312.4m,場坪標高1310m。工程建設需切方進行平場,最大切方厚度2.4m。引發切方邊坡滑坡、崩塌的可能性小—較大。
(6)變電室:位於場地南西部,呈北東—南西向展布,為一層平房,建築麵積33m2,原始地形標高1306.9—1309m,場坪標高1310m。工程建設需填方進行平場,最大填方高度3.1m。引發填方邊坡滑塌的可能性較大。
(7)機修房:位於工業廣場南部,呈北東—南西向展布,為一層簡易平房,建築總麵積52m2,原始地形標高1291.5—1295m,場坪標高1293m。工程建設需切、填方進行平場,最大切方厚度2m,最大填方高度1.5m。引發切、填方邊坡滑坡、崩塌、滑塌的可能性小。
(8)保管室:位於廣場南部,呈北東--南西向展布,建築總麵積87m2,,原始地形標高1293.6—1295.9m,池底標高1295m。工程建設需切填方進行平場,最大填高度1.4m,最大切方厚度0.9m。引發切填方邊坡滑坡、崩塌、滑塌的可能性小。
(9)地磅房:位於廣場中部,呈北東—南西向展布,均為一層簡易平房,建築總麵積60m2,原始地形標高1292.8—1293.4m,場坪標高1293m。工程建設需切填方進行平場,最大填高高度0.2m,最大切方厚度0.4m。引發切填方邊坡滑坡、崩塌、滑塌的可能性小。
(10)坑木加工房:位於廣場中部,呈西北—東南向展布,占地麵積225m2,原始地形標高1295.7—1297.4m,場坪標高1296m。工程建設需切填方進行平場,最大填方高度0.3m,最大切方厚度1.4m。引發切填方邊坡滑坡、崩塌、滑塌的可能性小。
(11)材料庫:位於廣場中部,呈東西向展布,占地麵積192m2,原始地形標高1298.5—1304m,場坪標高1300m。工程建設需切填方進行平場,最大填方高度1.5m,最大切高厚度4m。引發切填方邊坡滑坡、崩塌、滑塌的可能性小—較大。
(12)食堂、澡堂、礦燈房:位於廣場北東部,呈北東--南西向展布,占地麵積269m2,原始地形標高1302.5—1309m,場坪標高1305m。工程建設需切填方進行平場,最大填方高度2.5m,最大切方厚度4m。引發切填方邊坡滑坡、崩塌、滑塌的可能性小—較大。
(13)水處理池:位於廣場南西部,呈北東--南西向展布,建築總麵積52m2,容積70m3,原始地形標高1309—1311.7m,場坪標高1310m。工程建設需切填方進行平場,最大填方高度1m,最大切方厚度1.7m。引發切填方邊坡滑坡、崩塌、滑塌的可能性小—較大。
(14)儲煤場:位於廣場東南部,占地麵積3888m2,原始地形標高1293—1299.2m,場坪標高1295m。工程建設需切、填方進行平場,最大切方高度4.2m,最大填方高度2m。引發切、填方邊坡滑坡、崩塌、滑塌的可能性小—較大,但其煤堆填高度>6m,引發堆體滑塌及雨季泥石流的可能性大。
(15)矸石場:位於廣場南東部,占地麵積1262m2,原始地形標高1289.8—1299m,場坪標高1295m。工程建設需切、填方進行平場,最大切方厚度4m,最大填方高度5.2m。引發切填方地質災害的可能性較大—大,但其矸石堆填高度>6m,引發堆體滑塌及雨季泥石流的可能性大。
主井口:井巷尺寸為3.45×2.775m,掘進斷麵9.3m2,井筒長度90 m,井口標高1295m,向北西掘進。井口位於上二疊統龍潭組粉砂岩和粉砂質泥岩中,地層岩石屬軟質岩組。引發井口邊坡滑坡、崩塌及淺埋洞段地麵塌陷等地質災害的可能性小—大。
礦區公路:礦區公路已使用多年,無塌方、滑坡等地質災害現象。但擴寬時需按規定留設邊坡。
(二)礦山地下開采引發地質災害的可能性
1、 礦區煤層安全開采深度
通過對煤層安全開采深度的計算,了解礦區地下采煤工程活動對地麵建築所產生的影響及影響範圍。計算采用的經驗公式如下:
Hδ= Mn·K
Hδ—煤層安全開采深度(m)
K—安全係數(按Ⅱ類煤田二級保護,K值取150)
Mn—煤層采高或綜合作用厚度(m)
各煤層厚度如下:
M3煤層:厚1.80~2.40m,平均厚2.05m
M16煤層:厚1.25~2.43m,平均厚1.80m
M18煤層:厚1.01~2.02m,平均厚1.79m
根據以上計算結果,該煤礦三層煤重覆采動時,煤層安全采深為996m;在礦區開采境界範圍內煤層覆岩厚度小於996m 時,可能引發地麵地質災害的災種有地裂縫、地麵塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等。
1、 煤層回采岩層移動角
按《建築物、水體、鐵路及主要井巷留設與壓煤開采01manbetx 》,並參考我國部分煤田煤層回采岩層移動角的觀測經驗值,該煤礦為中硬覆岩的山區多煤層重覆采動煤礦(煤層傾角α為16°),故走向及上山岩層移動角取δ=γ=60º,下山岩層移動角取β=δ-0.6α=50º,以圈定采煤可能造成影響的移動盆地。
2、 礦區地下開采可能引發的地質災害類型及可能性
煤礦開采形成采空區後,因該井田所有地段煤層上覆岩層厚度均小於996m的安全深度(見剖麵Ⅰ—Ⅰ′、Ⅱ—Ⅱ′、Ⅲ—Ⅲ′)由此引起地應力失衡,在應力調整過程中覆岩移動必然影響到地表,造成地麵不均勻沉降和地麵塌陷及地裂縫,在斜坡地段易產生滑坡、崩塌、泥石流,特別是在自然村寨及公路壓覆煤炭資源地段造成的危害最大,會導致地麵建構築物變形破壞乃至人員傷亡。
礦區地下煤層開采引發、加劇地麵塌陷、地裂縫、山體滑坡、崩塌、泥石流等地質災害的可能性大,危害程度大。
二、工業場地、村寨、公路可能遭受地質災害的危害程度評估
(一)地表工業場地
評估區內雖未發現滑坡、崩塌和泥石流等現狀地質災害,但在煤炭開采過程中形成大範圍的地下采空區後,將會引發地裂縫的發展,導致地麵沉降進而引發滑坡、崩塌等地質災害。
地表工業廣場除遭受切填方邊坡地質災害的可能性和危害程度小—大外,由於其在礦區開采境南西部且位於礦山斜坡下方,亦在開采煤層引發地質災害的危害範圍內,工業廣場及其所有建(構)築物遭受地麵塌陷、地裂縫、滑坡、崩塌、泥石流等礦山地質災害危害的可能性大,對建築物、設備和人員等的危害程度大.矸石堆場下遊農田、行人遭受堆體滑塌及雨季泥石流的可能性大,危害程度大。
(二)地表村寨居民
井田開采可能影響和危害範圍內有徐家寨、熊家寨、張家寨、詹家寨、包包上、泡木寨、雙叉樹、瓦廠邊等自然村寨,地表距擬采煤層的距離(深度)均小於安全深度,這些村寨遭受地裂縫、地麵塌陷、滑坡、崩塌、泥石流等礦山地質災害危害的可能性大,對建築物、人員等構成危害,危害程度大。
(三)公路
礦山公路位於井田開采影響和危害範圍內,遭受地麵塌陷、地裂縫、滑坡、崩塌、泥石流等礦山地質災害危害的可能性大,對礦山公路及車輛、行人的危害程度大。
小 結
綜上所述,工業場地岩土工程地質條件較差,項目建設中平場切方高度為0~10.8m、填方高度0~5.5m,工程建設引發和遭受切、填方邊坡滑坡、崩塌、滑塌等地質災害危害的可能性小--大;儲煤場、矸石堆填高度>6m,引發和遭受堆體滑塌及雨季泥石流的可能性大;整個工業場地遭受山體滑坡、崩塌、泥石流、地麵塌陷、地裂縫等礦山地質災害的可能性大,危害程度大。礦區煤層覆岩厚度小於安全深度,礦山開采引發地麵塌陷、地裂縫、滑坡、崩塌、泥石流等地質災害危害的可能性大,礦山工業場地設施、人員和徐家寨、熊家寨、張家寨、詹家寨、包包上、泡木寨、雙叉樹、瓦廠邊等村寨住戶及礦山公路遭受其礦山地質災害危害的可能性大,危害程度大。
第五章 地質災害危險性綜合分區評估及防治措施
一、地質災害危險性分區原則及量化指標
根據擬建礦山的地質環境條件,地質災害危險性現狀評估和預測評估結果,分區原則為“區內相似,區際相異”和“地質災害危險性從大不從小”。分區量化指標為:工業場地以切、填方高度≥5m、5~2m、<2m作為劃分危險大、中、小區的一般量化指標,同時綜合考慮遭受礦山地質災害的危害程度進行分區;礦區則以小於安全開采深度996m劃分地質災害危險性大區。危險性大區為礦山工業場地和受礦區采礦影響、危害的範圍。
二、地質災害危險性綜合分區
根據分區原則,結合礦山特點,將礦區及其開采可能影響和危害的範圍全部劃為地質災害危險性大區(Ⅰ),並劃出了工業場地禁采區。其分區特征詳見如下:
1、地質災害危險性大區(Ⅰ)
以礦區移動盆地為中心,並考慮采礦引發、加劇的各種地質災害可能危及的範圍(參照附圖2)劃分。礦山開采引發、加劇地表山體開裂、滑坡、崩塌、塌陷和泥石流等地質災害危害的可能性大;礦山生產設施、工人、地表居民及其房屋遭受其引發、加劇的地質災害危害的可能性大,危害程度大,危險性大。
2、禁采區(JC)
根據“以人為本”的地質災害防治原則,劃出工業場地禁采區。礦山工業場地由於在開采煤層的影響範圍內,地下開采引發、加劇地質災害的可能性大,遭受礦區山體崩塌、滑坡、地麵塌陷、地裂縫等地質災害危害的可能性大、危害程度大、危險性大,所以將工業場地下覆煤層劃為禁采區(JC)。
(1)根據礦區影響範圍內村寨、工業場地、公路的地形分布情況,結合礦區地層及構造特征,參照《建築物、水體、鐵路及主要煤巷留設與壓煤開采01manbetx 》的有關規定並結合“以人為本”的防災原則確定圍護帶範圍,原則如下:
沿工業場地及公路外推20m作為圍護帶,自然村寨外推50m作為圍護帶,可能遭受山體滑坡、崩塌危害的地段,圍護帶應擴大至山體斜坡或陡崖上部。
(2)禁采區的劃分
沿圈定的圍護帶,參照有關煤田勘察開發的有關01manbetx ,結合本礦山中硬覆岩及重複采動的實際情況(煤層傾角α取16°),確定走向移動角δ=60°,下山移動角β=60-0.6α=50°,上山移動角γ為60°。按所選定的岩石移動角從圍護帶邊界延伸至最下部可采煤層底板,所圈定範圍為禁采區範圍。新工業場地禁采區為JC1,老工業場地禁采區編號為JC2(見附圖2)。
三、礦區開采和工程建設適宜性評估
地質災害危險性大區(Ⅰ):為礦區煤層開采可能影響和危害範圍,礦區煤層上覆地層厚度小於安全開采深度,采礦活動引發地麵塌陷、地裂縫、山體滑坡、崩塌、泥石流等地質災害的可能性大,遭受礦山地質災害造成的危害程度大,危險性大,礦山建設適宜性差。必須將地質災害危險性大區內的村民住戶全體搬遷至采礦活動影響和危害範圍外的安全地帶,確保工業場地禁采區禁采並針對煤礦開采、工業場地建設及矸石堆場可能引發、遭受的地質災害及地質災害隱患采取切實、可靠的工程防治措施,消除地質災害及地質災害隱患,確保村民住戶和工業場地安全的前提下,礦區方才適宜開采和建設,否則,應另選礦址及建設場地。
四、防治措施
1、地表居民村寨防治措施
地質災害危險性大區內尚未搬遷的村民住戶必須采取避讓措施,及時搬遷。並采取長期監測措施,設立專門的監測人,將責任落實到人,一旦發生險情,及時上報上級主管部門,並采取相應治災、避災措施。
2、礦區開采應嚴格製行《煤礦安全規程》,應留足保安煤柱,以防止引發地麵塌陷、地裂縫、滑坡、崩塌等地質災害。
3、矸石堆場應修建可靠的攔渣壩及截排水工程,防止引發堆體滑塌及雨季泥石流災害。
4、工業場地各切、填方區,應按合理坡率放坡,並及時采取可靠的邊坡支護措施。
小 結
1、根據擬建黔西縣大關壟華煤礦礦山和建設場地範圍地質災害危險性現狀評估和預測評估結果,進行地質災害危險性綜合評估和危險分區,將礦區及其開采可能影響和危害的範圍全部劃分為地質災害危險性大區(Ⅰ),並劃出了工業場地禁采區(JC1、JC2)。
2、地質災害危險性大區(Ⅰ):該區建設適宜差,必須將地質災害危險性大區內的村民住戶全部搬遷至采礦活動影響和危害範圍以外的安全地帶,確保工業場地禁采區禁采,並針對煤礦開采、工業場地建設及矸石堆場可能引發和遭受的地質災害及地質災害隱患采取切實、可靠的工程防治措施,消除地質災害及地質災害隱患,確保村民住戶、工業場地安全的前提條件下,礦區方才適宜開采和建設,否則,應另選礦址及建設場地。
3、地表居民村寨防治措施
礦區及其附近居民住戶還未搬遷的應采取避讓措施,及時搬遷,並采取長期監測措施,設立專門的監測人,將責任落實到人,一旦發生險情,及時上報上級主管部門,並采取相應治災、避災措施。
第六章 結論與建議
一、結論
1、黔西縣大關壟華煤礦是小型礦山,屬一般建設項目。評估區地質
環境條件複雜程度為中等類型,按《地質災害危險性評估技術要求》,項
目地質災害危險性評估定為三級。
2、評估區內的地貌類型較簡單,地形起伏較大,地質構造中等、地層岩性變化較大,岩土體工程地質性質較差,水文地質條件較複雜,人類工程活動較強烈。所構成的地質環境條件複雜程度為中等複雜類型。
3、 估區未發現滑坡、崩塌和泥石流、地裂縫、地麵塌陷等現狀地
質災害。現狀地質災害不發育。
4、礦區煤層覆岩厚度遠小於安全開采深度,礦山地下開采引發遭受地麵塌陷、地裂縫、滑坡、崩塌、泥石流等地質災害的可能性大;礦山工業場地人員設施、徐家寨、熊家寨、張家寨、詹家寨、包包上、泡木寨、雙叉樹、瓦廠邊等村寨住戶遭受前述礦山地質災害危害的可能性大,危害程度大。工業場地平場切方高度0~10.8米、填方高度0~5.5m,引發和遭受切填方邊坡滑坡、崩塌、滑塌的可能性小~大,對施工人員、設備及擬建工程的危害程度小~大;儲煤場、矸石場堆填高度大於6米,引發堆體滑塌及雨季泥石流的可能性大,對下遊農田、行人的危害程度大。
5、根據評估區的地質環境條件,結合擬建項目特點及現狀評估、預測評估結果,將礦區及其可能影響和危害範圍全部劃為地質災害危險性大區(Ⅰ),並劃出了工業場地禁采區(JC1、JC2)。
6、礦區建設適宜差,必須將地質災害危險性大區內的村民住戶全部搬遷至采礦活動影響和危害範圍以外的安全地帶,確保工業場地禁采區禁采,並對煤礦開采及工業場地、矸石堆場可能引發、遭受的地質災害及地質災害隱患采取切實、可靠的工程防治措施,消除地質災害及地質災害隱患,確保村民住戶、工業場地安全的前提條件下,礦區方才適宜開采和建設,否則,應另選礦址及建設場地。
二、建議
本次地質災害危險性評估工作僅限地麵調查,不能替代工程勘察。建議開展各階段的工程地質勘察或其他相關工作,應采取相應的地質災害防治措施。因此,對下步工作建議如下:
(一)、地表工程
1、做好工業場地周邊的防排水工作,提高工業場地地表排水能力,防止地質災害的發生。
2、礦山建設之前,應對建設場地進行詳細的工程地質勘察,定量評價場地邊坡的穩定性,並采取合理有效、切實可靠的工程防治措施後方可進行施工。
3、平場中,挖方區(段)需按合理的坡率“從上至下,分級分段開挖”的原則進行,填方區(段)應分層填築夯實,對永久性邊坡應進行可靠支擋及坡麵支護,人工回填地段分層夯實,並修築擋土牆,同時在回填溝穀時,建議修築合適的排泄水涵洞,確保排水暢通。
(一) 礦區
1、必須將危險性大區內的村民住戶全部搬遷至安全地帶,並確保工業場地禁采區禁采。否則,應另選礦址及建設場地;
2、加強礦區及周邊地表地質災害的監測工程,特別是在回采期更應提高礦山斜坡及陡崖監測頻率,以便及時采取必要的防治措施。
3、應根據有關規程、規範和設計進行開采,在礦山開采影響和危害範圍內,嚴禁居民新建房居住,以確保人民生命財產的安全。
4、在工程建設施工過程中,必須嚴格執行有關技術規範、按照開采設計方案執行,確保安全施工,以免引發地質災害。
5、建設項目完成後,應在周邊進行植樹造林,防治水土流失及其它災害的發生。
(三)、地表居民村寨
1、危險性大區內居民住戶還未搬遷的必須采取避讓措施,及時搬遷。
2、煤礦開采過程中要建立地質災害巡查製度,觀察采區上覆山體、民房情況,發現險情要及時避讓。需對礦區可能影響範圍的各村寨采取長期監測措施,設立專門的監測人,將責任落實到人,一旦發生險情,及時上報上級主管部門,並采取治災、避災措施。
(四)本次評估僅針對現礦區範圍及準采標高內M3、M16、M18號煤層進行的,若今後擴大礦區範圍、降低開采標高或發現、開采新的煤層時,必須另行評估。
目 錄
第一章 前 言 1
一、任務由來及擬建工程概況 1
二、礦區征地地點及範圍 1
三、項目類型及平麵布置 4
四、評估工作的目的、任務和依據 4
五、評估區範圍 5
六、評估級別的確定 6
七、完成的實物工作量及質量評述 6
第二章 地質環境條件 7
一、氣象、水文 7
二、地形地貌 7
三、地層岩性 8
四、構造與地震 10
五、工程地質條件 12
六、水文地質條件 13
七、人為工程活動的影響 15
八、社會環境條件 15
小 結 18
第三章 地質災害危險性現狀評估 18
小 結 18
第四章 地質災害危險性預測評估 19
一、礦山工程建設及地下開采引發、加劇地質災害的可能性 19
二、工業場地、村寨、公路可能遭受地質災害的危害程度評估 23
小 結 24
第五章 地質災害危險性綜合分區評估及防治措施 26
一、地質災害危險性分區原則和量化指標 26
二、地質災害危險性綜合分區評估評估 27
三、礦區開采和工程建設適宜性評估 25
四、防治措施 ………………………………………………………………………………………………25
小 結 28
第六章 結論與建議 29
一、結論 29
二、建議 30
附 圖
1、 黔西縣大關壟華煤礦環境地質圖(1:5000);
2、 黔西縣大關壟華煤礦礦區地質災害危險性綜合評估圖(1:5000);
3、 黔西縣大關壟華煤礦礦區地質災害危險性評估剖麵圖(1:5000);
4、 黔西縣大關壟華煤礦地麵建設工程地質災害危險性綜合評估圖(1:1000);
5、 黔西縣大關壟華煤礦地麵建設工程地質災害危險性評估剖麵圖(1:1000)。
附 件
1、委托書;
2、評估單位資質證書;
3、評估單位初審意見;
《貴州省黔西縣大關壟華煤礦礦區
及地麵工程建設地質災害危險性評估說明書》
初 步 審 查 意 見
受貴州省黔西縣大關壟華煤礦委托,貴州大學資源與環境工程學院於2007年11月2至12月2日,對該煤礦礦區及地麵工程建設進行地質災害危險性評估,並編製了《貴州省黔西縣大關壟華煤礦礦區及地麵工程建設地質災害危險性評估說明》(以下簡稱《評估說明書》)。學院對《評估說明書》進行了初步審查,意見如下:
一、《評估說明書》評估目的明確,依據國務院令第394號“地質災害防治條例”(2003.11)、國土資發(2004)69號文及其附件:“地質災害危險性評估技術要求(試行)”、地方煤礦實用手冊,地質出版社,1989年、《建築物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》國家煤炭工業局2000年,進行評估,標準選用正確,評估級別的確定和評估範圍界定恰當。
二、評估過程中,充分收集了礦區有關氣象、水文及其它環境地質資料,進行了實地評估調查,查明了煤礦礦區及其建設用地地質災害類型及危害程度,所獲得的資料豐富翔實,滿足評估要求。
三、《評估說明書》指導思想明確,內容簡練,重點突出,充分論證了評估地區的地質環境條件,分析了地質災害對煤礦建設用地地麵工程的影響,對采礦活動以及礦山建設易誘發的潛在地質災害進行了研究,劃分了礦區範圍內的地質災害類型並對其危險性進行了現狀評估、預測評估和綜合評估,提出了防治措施。
四、《評估說明書》中尚存錯、漏現象,應注意認真校核。
五、學院同意將《評估說明書》複製,交建設方提供審查認定。
貴州大學資源與環境工程學院
2007年12月3日