煤矿矿山地质灾害危险性评估报告

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1、煤矿矿山地质灾害危险性评估报告752020年4月19日文档仅供参考*煤矿矿山地质灾害危险性评估说明书*二OO八年九月*煤矿矿山地质灾害危险性评估说明书 编写单位:*项目负责:编 写: 审 核: 审 定:校 核: 总工程师:*院 长:*提交单位:*提交日期:二OO八年九月目 录1 前言01.1 任务由来51.2 评估目的、方法与技术标准61.3 评估范围81.4 评估级别的确定81.5 评估工作概述82 评估区地质环境条件92.1 地理位置92.2 水文、气象、植被特征92.3 地形地貌特征122.4 地层岩性与岩土体工程地质特征122.5 地质构造、新构造运动及地震212.6 水文地质条件26

2、2.7地质环境条件小结303、评估区社会经济状况313.1人口、聚落、经济状况313.2评估区土地利用状况313.3 评估区内地质遗迹及保护区建设情况323.4 评估区人类工程活动324 评估区矿床地质特征及开发利用324.1 矿区概况324.2 以往地质工作344.4 采矿历史对地质环境的影响394.5 采矿工程及其辅助设施布置情况394.6 采矿方案、采矿工程分析424.7 采矿工程对地质环境的破坏形式及程度455 地质灾害危险性现状评估455.1 现状地质灾害类型及特征455.2 其它环境地质问题485.3 地质灾害危险性现状评估小结516 地质灾害危险性预测评估516.1 矿业活动诱发

3、或加剧地质灾害的可能性威胁对象516.2 矿山本身可能遭受地质灾害的危险性546.3 矿山地质灾害危险性预测评估小结557 地质灾害危险性综合评估567.1 地质灾害危险性分级567.2 地质灾害危险性分区577.3小结638 资源、环境、经济、社会效益对比分析评估638.1矿产资源开发利用与地质环境保护效益评估638.2 矿产资源开发利用与经济、社会发展效益评估648.3小结669 评估区地质环境保护,地质灾害防治措施669.1地质灾害防治措施669.2地质环境恢复方案及措施689.3排矸场的运行和管理措施6910 结论和建议6910.1结论6910.2建议71附 图 目 录图号 顺序号 图

4、 名 比例尺01 01 *煤矿矿山地质灾害危险性综合评估图 1:5000附 件1、委托书2、采矿许可证(复印件)3、评估单位资质等级证书(复印件)4、*”*市国土资请 157号”。5、*省国土资源厅”*国土资矿 23号”。6、*煤矿开发利用方案评审备案登记表1 前言1.1 任务由来*煤矿行政区划属*省*县*乡管辖,属有限责任公司, 10月*省国土资源厅换发了采矿许可证,证号为*,由11个拐点坐标圈定矿区面积0.9714km2,有效期至 10月,生产规模6万吨/年。*煤矿现有设计生产能力为9万吨/年,为了提高生产能力,满足西部大开发能源的需求,矿山拟改扩建生产规模15万吨/年,因此申请扩大矿区范

5、围。 3月,*省国土资源厅下发了,以”*国土资矿 23号”文予以批准。变更后矿区范围由13个拐点圈定,矿区面积8.002km2,开采标高由1127m至860m调整为1127m至500m。 4月,*省煤田地质局下属*地质矿业有限公司对矿区范围内煤炭资源进行了核实,并提交了,经*省国土资源厅矿产资源评审中心经过评审,以”*国土资储备字 93号”文备案。 7月, *煤炭设计研究院提交了,设计生产能力为15万吨/年。根据*省国土资源厅(*国土资环 267号)文精神,*委托我院对变更后*煤矿进行地质灾害危险性评估工作。我院承担了该矿的矿山地质灾害危险性评估工作任务,并由我院组织实施。1.2 评估目的、方

6、法与技术标准1.2.1 评估目的和任务本次评估工作的目的是:经过对”*煤矿”矿山地质灾害危险性评估,为今后矿山地质环境管理、地质灾害防治及投资决策等工作提供科学依据。具体工作任务是:(1)初步查明评估区内与地质灾害有关的气象、水文、地形、地貌、地层岩性、地质构造、新构造运动与地震、岩土体类型、工程地质特征及水文地质条件;(2)初步查明评估区内已有地质灾害类型、规模、分布、活动特征和危害状况,进行地质灾害危险性的现状评估;(3)分析预测矿山在生产和运营过程中可能加剧、诱发的地质灾害类型、发生位置及其可能带来的危害或影响;(4)进行矿山地质灾害危险性的综合评估,评价矿山建设的适宜性;提出矿山生产建

7、设中对地质灾害的防治措施和建议。1.2.2 评估工作方法接受委托后,我院立即组织工程技术人员进行有关资料的收集和分析研究工作,并编写了,然后进行野外综合调查,底图采用业主提供的1:5000地形地质图,定位采用GPS结合地形地物目测进行,调查时对矿区范围和部分重要灾害点以追索法为主,结合穿越法进行;一般评估区则以穿越法为主。1.2.3 依据的技术标准和收集利用资料1.2.3.1 评估工作依据的规范和技术标准:(1)(国务院令第394号);(2)(*国土资环 11号);(3)(*国土资环 267号)。参照执行的规范、规程及有关要求为:(1)(国土资环 69号附件);(2)(*国土资环 292号附件

8、);(3)(国土资环 01号);(4)(GB14158-93);(5)(GB50021- )。(6)(煤行管字 第81号)。1.2.3.2 主要收集、利用的技术资料(1)(*幅,1:20万),*省地质局,1980年;(2)(*幅,1:20万),*省地质局,1980年;(3)(1:50万),*省地质局,1971年10月;(4)*省煤田地质局, 4月。(5)*煤炭设计研究院, 7月。1.3 评估范围*煤矿主要有矿山开采、矿部办公区和矸石场、堆煤场几个部分组成,矿区范围由13个拐点圈定,矿区面积8.002km2。据(试行)总则3.3.1条,”按矿业活动对周围环境的整体影响确定评估区范围”的要求,评估

9、范围的确定充分考虑矿山工程的布设情况与地质环境条件相结合,在充分收集前人资料的基础上,经过综合分析,野外实地踏勘,确定将矿井、矿部办公区和排矸场周围200m范围及主要村庄作为重点调查区,其余范围作为一般调查区。评估区范围四周以图幅为界,以矿界拐点外推160-750m,局部地段达1000余米范围内作为评估区,圈定评估区面积约13.13km2(详见附图)。1.4 评估级别的确定*煤矿拟设计年采煤量15万吨,为小型矿山工程,评估区地质灾害不发育,矿山环境地质问题类型单一、地形较复杂,起伏变化较大,地形坡度1530,降水较集中,自然排水条件较好。断层弱发育,产状较稳定,岩性单一,地质构造属简单类型。地

10、震基本烈度7度,煤层部分位于侵蚀基准面以下;围岩以块状、厚层状结构为主,稳固性较好,因此确定本评估区地质环境条件复杂程度为中等(后详)。根据(试行)3.5条有关规定,综合评定本项目地质灾害危险性评估等级为三级。1.5 评估工作概述本次评估工作以工程地质调查为主要手段,结合社会调查,收集利用前人技术成果,进行综合、分析研究。评估工作野外调查自 8月15日19日进行,作业人员4名,定点26个,其中地貌点5个、冲沟点7个,地质点14个。调查面积13.13km2。 8月20日转入室内综合研究及报告编写。2 评估区地质环境条件2.1 地理位置*煤矿为有限责任公司, *煤矿位于*市*县城南179,距*县城

11、平距约8km处,属*县*乡管辖。矿区范围由13个拐点坐标圈定,面积8.0015 km2;地理坐标为东经;10400091040146,北纬:272910273101。矿区有公路与周围县市衔接,距*县人民政府驻地*镇公路约17km,至*铁路*站20km,至*市约71km,至*市443 km,交通较方便(见交通位置图)。 2.2 水文、气象、植被特征2.2.1 水文评估区 位于*省东北部,地处*高原*西北部,属中山地貌,最高点位于煤矿区中部,海拔标高约1876.1米;最低点位于矿区西部*河谷底,海拔标高约900米,相对最大高差约976.1米,地形切割强烈,沟壑纵横交错。岩层主要由碎屑岩和碳酸盐岩组

12、成,碎屑岩在地形上常形成平台,灰岩、白*岩常形成悬崖峭壁,因此常有崩塌及滑坡现象发生。评估区内主要地表水体为*河及其支流。*河发源于*省*县*,从南向北流经煤矿区南西部边缘,构成天然的煤矿区分界线,河床平均宽60米,枯水期流量1000025000L/s;年平均流量约60000 L/s,偶测值130000 L/s( .3.20.),下游经*、*、*注入*,属*流域,*水系。评估区地表水、地下水均排泄于该河流中,自然排泄条件良好,但对浅部矿床充水有直接水力联系。2.2.2 气象评估区气候属北亚热带高原季风气候,但由于地形高差大,气候垂直分带明显,为山区立体气候,从河谷到高山区有热、温、寒多种气候类

13、型,且冬、春季常有寒潮自北侵入。高寒山区多雨潮湿,雾罩期长,日照少。据*县气象资料,多年(1951 )平均降水量777mm,最高(1981年)降水量1008.3mm,最低(1976年)降水量481.3mm。年平均气温17,极端最高气温40.5(1963年),最低气温-3.7(1970年)。年平均日照1412小时。主导风向西北,风向频率占31%;5-10月份为雨季,11月至次年2月为冰冻期,多低温阴雨,显示高原性气候。 2.2.3 植被评估区内植被覆盖率较差,岩层主要由碎屑岩和碳酸盐岩组成,碎屑岩在地形上常形成平台,灰岩、白*岩常形成悬崖峭壁,平台大部分都是荒草及坡耕地,仅有少量灌木林,植被总体

14、覆盖率约20%左右(照片 植被)。植被1 植被2 2.3 地形地貌特征评估区 位于*省东北部,地处*高原*西北部,属中山地貌,最高点位于煤矿区中部,海拔标高约1876.1米;最低点位于矿区西部*河谷底,海拔标高约900米,相对最大高差约976.1米。岩层主要由碎屑岩和碳酸盐岩组成,碎屑岩在地形上常形成平台,灰岩、白*岩常形成悬崖峭壁。区内地形切割较大,山高谷深。地形复杂程度为中等。(见照片 矿区地貌)地貌1 地貌2 2.4 地层岩性与岩土体工程地质特征2.4.1 地层岩性评估区地层分布与矿区主要构造线一致,呈南北向。煤矿区位置大部分处于*向斜的西翼,地层由老至新依秩排列,出露地层有:泥盆系上统

15、(D3)、石炭系下统(C1)、中统(C2)、二叠系下统(P1)及第四系(Q),现由老至新分述如下:1、泥盆系上统(D3)出露于煤矿区西部,为灰、灰黑色隐晶质白*岩、灰岩,白*岩为细角砾状;灰岩夹黑色薄层状燧石条带和结核,产蜿足类化石。出露不全,厚度大于300m。2、石炭系下统(C1),可分为四个组,分别为:(1)、岩关组(C1y):出露于煤矿区西缘D3地层东侧,为含燧石条带、结核灰岩、白*岩。裂隙较发育,产珊瑚、介形虫、蜿足类动物化石,地层厚度约3440m,与下伏D3地层呈假整合接触。(2)、万寿山组(C1w):出露于煤矿区南西部。由滨海相砂泥岩,炭质泥岩及煤层组成,是区内最主要的含煤地层,由

16、黑色、深灰色泥岩、炭质泥岩、砂质泥岩、菱铁质砂岩、砂岩及煤层、煤线组成。地层厚度100-140m,一般120m左右。根据其岩性、生物标志等组合特征,划分为三段:、万寿山组下段(C1w1):上界为C3煤层底板,下界与下伏岩关组含燧结核灰岩整合接触。上部以灰色、灰黑色粉砂质泥岩、粉砂岩为主,局部夹灰色薄层状泥岩和不稳定的薄煤层C2煤层,(厚00.40m);中部以灰色、棕灰色粉砂岩为主,间夹灰黑色粉砂质泥岩,显平行层理;下部以灰色、灰白色中厚层状石英砂岩为主,岩石较坚硬,夹一层较稳定的C1煤层,(厚0.100.20m。本段厚度34.0075.15 m,一般4550m。、万寿山组中段(C1w2):下界

17、为C3煤层底板,上界至C5煤层顶板。上部以泥岩、粉砂质泥岩为主,中部以黑灰色、棕灰色泥岩、粉砂质泥岩为主,局部夹灰色薄层状菱铁质泥岩中部夹C4煤层,一般厚0.10.3m。下部C3煤层顶板为灰色薄至中厚层状粉砂岩,层位稳定,特征明显,是识别C3煤层的重要标志。该段含煤3层,其中可采煤层为C3、C5煤层。该段厚度23.8032.07m,一般2530m。、万寿山组上段(C1w3):下起C5顶界,上界至C1S底黑色燧石灰岩。厚度3060m,一般厚45米,以黑色、棕黑色泥岩、钙质泥岩为主,局部夹黄色菱铁质泥岩及黄铁矿结核。上部为暗黑色中厚层状泥岩;中部为灰黑色薄层状粉砂质泥岩;下部为灰黑色厚层状、致密均

18、一结构,局部含不稳定菱铁质粉砂岩透镜体之泥岩。泥岩中产丰富的植物根茎化石,一般不含煤层。(3)、上司组(C1s):出露于煤矿区中西部C1w地层东侧,地貌上常形成陡崖或陡坡,地层厚160190m。以浅海相灰岩、砂泥岩为主。下部以深灰色灰岩为主,近底部含较多燧石结核或条带。上部以碎屑岩为主,多被坡积物或第四系掩盖,产珊瑚、苔藓、腕足类等化石,与下伏C1w地层整合接触。根据其岩性、生物标志等组合特征,划分为二段:、上司组下段(C1s1):为浅海相碳酸岩沉积,地貌上常形成陡坎,厚4060m,一般50m左右。上部以灰色、深灰色灰岩为主,夹燧石条带和团块,岩性较稳定;中部为一层灰色薄层状泥岩;下部为浅灰至

19、深灰色含黑色燧石灰岩。产丰富的珊瑚、腕足类化石。、上司组上段(C1s2):地貌上常形成陡坡,常有坡积物或第四系掩盖,厚110135m,一般120m左右。上部为暗灰色至暗灰黑色,中厚层状粉砂质泥岩,层理不清晰;中部为灰色、灰白色含燧石结核的中厚层状灰岩,裂隙发育,常有方解石充填;下部为暗灰色中厚层状泥晶结构泥质灰岩,局部显平行层理,含岩屑;中下部有一层0.90m左右的含高岭石泥岩,岩性为暗棕色、致密均一结构,具滑感,此为上司组上段与下段分界的辅助标志。(4)、摆佐组(C1b):出露于煤矿区南西部,为海相碳酸岩沉积,地形上常形成悬崖峭壁,厚162.6270.0m。以浅灰灰白色灰岩、白*岩为主,质较

20、纯、较稳定为显著特征。上部为浅灰色致密灰岩,局部夹灰白色薄层状燧石条带;下部夹厚层状灰色生物碎屑白*质灰岩,局部夹薄层状燧石条带和团块。产珊瑚、苔藓、腕足类等化石,与下伏C1s地层整合接触。3、中石炭统(*组C2w):出露于煤矿区西部,为海相碳酸岩沉积,厚086m,由浅海相灰白色灰岩、生物碎屑灰岩组成。中部夹中厚层状白*岩及灰色角砾灰岩,局部夹薄层状绿色泥岩,显平行层理;底部含少量燧石团块。产珊瑚、蜓类、腕足类等化石,地形上与C1b共同形成悬崖峭壁。与下伏C1b地层呈整合接触,向南有变簿尖灭现象。4、二叠系下统(P1):根据其岩性、生物标志等组合特征,划分为三组,分别为:(1)、梁山组(P1l

21、):出露于煤矿区西面和南部缓坡上,为海陆交互相碎屑岩沉积,厚40100m,一般56m。以黄绿、紫红、灰紫色砂岩、泥岩、泥灰岩及煤组成。上部为中至厚层状含铁质粉砂岩,交错层理发育,下部夹砂砾岩及劣质煤层或煤线,泥灰岩中夹钙质姜状结核,劣质煤层中含大量黄铁矿结核,地面上常形成缓坡及平台地貌。该区北部直接超覆于C2w之上,南部超覆于C1b地层之上。(2)、栖霞组(P1q):广泛出露于煤矿区中部,由一套浅海相碳酸盐岩沉积组成。厚76.00430.00m,一般250.00340.00 m岩性由深灰色、浅灰、灰白色中厚厚层状灰岩、生物碎屑灰岩和少量白*岩、钙质白*岩、假鲕状灰岩组成。中上部灰岩具白*岩化,

22、风化石含燧石结核,本组岩性的显著特征是较纯、稳定、单一,风化后显虎斑状,产珊瑚、蜓类、腹足类等化石,在地貌上形成陡坎或陡坡。(3)、茅口组(P1m):广泛出露于煤矿区中部,由一套浅海相碳酸盐岩沉积组成,厚111.60640.60m,区内出露不全。岩性由具深至浅灰色色调之中厚层状灰岩及生物碎屑灰岩组成,偶见泥灰岩或虎斑状灰岩夹层。中上部夹薄中厚层状鲕状灰岩。产丰富的蜓类、腕足类、珊瑚等化石。与下伏栖霞组(P1q)地层呈连续沉积,且岩性与下伏地层无明显区分标志,以见到Verbeekina化石出现作为分界标志。5、第四系(Q):煤矿区内十分发育,分布较广,为残积、坡积、冲积、崩积物。 、残积层:发育

23、于煤矿区高山平台上或岩溶漏斗中,多为红土或黄土、耕植土,厚薄不一,一般厚度35 m。、坡积、崩积物:分布于高山与沟谷之间的缓坡地带,由大小不等的岩块和砂土组成,厚度变化大,西部外围控制的最大厚度176 m,一般厚1050 m。、冲积、洪积物:分布于*河沿岸及其支流的两岸或入口处,由大小形态不一的砾石、岩块及砂土组成。面积相对较小,厚度变化较大,厚230 m,一般厚38 m。2.4.2 岩土体工程地质特征根据矿区出露地层的岩性组合特征,结构类型,物理力学性质,稳定性等,将与矿床开采有关的工程地质岩组分为:散体结构松散岩(土)组;层状结构软硬相间岩组;层状结构较硬岩组;中厚到厚层状结构坚硬岩组四类

24、,现分述如下: 1、散体结构松散岩(土)组各种成因的第四系(Q)、滑坡(HP)松散堆积物及崩塌体,主要为坡残积物,其次为洪积物,坡积物。崩塌体岩层大部分较破碎,只有少量保有原岩层结构,由松散碎块石混泥质物组成,结构混乱,未胶结,呈散体结构,力学强度低,稳固性差,易发生边坡失稳和冒顶等工程地质现象。如矿山开发经过该散体结构松散岩组时易发生边坡塌方和小型滑坡,坑道近地表段易发生冒顶。第四系在村庄附近及低洼地带出现,但厚度不大,分布于地表浅部,对矿山开采影响较小。2、层状结构软硬相间岩组 梁山组(P1l):岩性由紫红色、黄绿、浅灰色中厚层状砂质泥岩、粉砂岩、泥岩、泥灰岩,透镜状的黑色劣质煤组成,厚度

25、为56.0m。 上司组(C1s):灰色、深灰色中厚层状泥灰岩、粉砂质泥岩夹泥岩。下部为深灰色薄至中厚层状含燧石条带灰岩。 万寿山组上段(C1w23):煤系地层、岩性为黑色棕黑色,深灰色厚层状泥岩、钙质泥岩为主,夹粉砂质泥岩、菱铁质泥岩、粉砂岩透镜体。含黄铁矿薄膜及结核,厚度为72.60m。含可采煤层2层,各煤层顶底板岩性相似,砂岩一般稳定性较好,深灰色泥岩、炭质泥岩力学强度低,风干失水易裂破碎,饱水易软化变形,稳定性较差,在巷道施工中,易产生底鼓、片邦、顶板垮塌等事故,据调查矿山现开拓巷道过程中,其顶、底板一般多为厚度不等的泥岩或砂岩,伪顶泥岩一般厚度不大,随采随落,其老顶多为中厚层状菱铁质砂

26、岩、砂岩、稳定性较好。煤层底板也为厚度不等的泥岩且多具可塑性,遇水膨胀,当厚度较大时易产生底鼓,严重时造成坑道变形、片帮、垮落、坑木折断现象。巷道侧压较大,有冒顶,底鼓现象。3、层状结构较硬岩组万寿山组下段(C1w1):岩性灰色厚层状细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩夹薄层泥岩,厚度为58.23m。砂岩大部分为钙质胶结,性脆。岩关组(C1y):为含燧石条带、结核灰岩、白*岩。4、中厚到厚层状结构坚硬岩组 栖霞茅口组(P1q+m):岩性为深灰、浅灰色厚层状灰岩、生物碎屑灰岩及少量白*岩、钙质白*岩,假鲕状灰岩组成。厚度一般为690.5m。 *组及摆佐组(C2w-C1b):岩性由灰白色、浅灰白色灰岩、白*

27、岩组成,局部夹薄层状燧石条带,下部夹厚层状灰色生物骨屑白*质灰岩,厚度一般273.3m。致密坚硬。泥盆系上统(D3):岩性上部灰色隐晶质硅质灰岩,泥灰岩为主,中下部含燧石灰岩条带,裂隙较发育,下部灰黑色隐晶质白*岩,夹黑色薄层状燧石条带和结核。厚度大于339.0m。2.4.3工程地质条件评价根据评估区出露的岩(土)体的力学性质、力学强度、岩(土)体结构类型、坚硬程度及稳定性,区内岩土体划分为四个工程地质岩组:散体结构松散岩(土)组;层状结构软硬相间岩组;层状结构较硬岩组;中厚到厚层状结构坚硬岩组四类。1、岩(土)体的工程地质条件评价第四系(Q)、滑坡(HP)散体结构松散岩(土)组胶结性差,散体

28、结构,力学强度低,稳定性差,易发生边坡失稳等工程地质问题,分布范围大但厚度薄,对矿山浅部开采有一定影响。未来矿山开采巷道主要掘进于万寿山组(C1w2-3)层状结构软硬相间岩组,岩性由滨海相砂泥岩,炭质泥岩及煤层组成,是区内最主要的含煤地层,由黑色、深灰色泥岩、炭质泥岩、砂质泥岩、菱铁质砂岩、砂岩及煤层、煤线组成。该岩组以软岩为主,间夹薄层至中厚层状的较硬岩。各煤层顶底板岩性相似,砂岩一般稳定性较好,深灰色泥岩、炭质泥岩力学强度低,风干失水易裂破碎,饱水易软化变形,稳定性较差,在巷道施工中,易产生底鼓、片邦、顶板垮塌等事故,据调查矿山现开拓巷道过程中,其顶、底板一般多为厚度不等的泥岩或砂岩,伪顶

29、泥岩一般厚度不大,随采随落,其老顶多为中厚层状菱铁质砂岩、砂岩、稳定性较好。煤层底板也为厚度不等的泥岩且多具可塑性,遇水膨胀,当厚度较大时易产生底鼓,严重时造成坑道变形、片帮、垮落、坑木折断现象。巷道侧压较大,有冒顶,底鼓现象。特别是见煤时更加如此,过断层时压力较大,所有巷道均采用口径20cm以上的坑木作密集支护,一般每半年清理一次即可。层状结构软硬相间工程地质岩组:上司组(C1s)出露于煤矿区中西部C1w地层东侧,地貌上常形成陡崖或陡坡,以浅海相灰岩、砂泥岩为主。下部以深灰色灰岩为主,近底部含较多燧石结核或条带。上部以碎屑岩为主,多被坡积物或第四系掩盖,采矿工程不涉及该岩组。中厚到厚层状坚硬

30、工程地质岩组:上泥盆统D3出露于评估区西部,为灰、灰黑色隐晶质白*岩、灰岩,白*岩为细角砾状;灰岩夹黑色薄层状燧石条带和结核;栖霞茅口组(P1q+m)广泛分布于评估区内,采矿工程不涉及该岩组,对矿山开采无影响。2、煤层顶、底板工程地质特征据以往地质资料,评估区煤系地层顶底板稳固性总体较稳固。据实地调查访问,对其顶底板简述如下:C5煤层:伪顶为薄层状炭质泥岩,局部夹黄铁矿条带及结核,厚0.030.13m。大部分地方缺失。直接顶板为块状泥岩,泥质粉砂岩。据生产井及老窑观察,煤层顶板稳定性较好,数年的废巷稀疏几根木头支撑顶板,支柱虽已腐烂,但坑道仍保存完好,近期施工的硐探,即使在老窑采空区的巷道,裸

31、巷也能保存完好,无明显变形。小窑巷道中,只在岩石较破碎处支护箱木,而大部分支护较少。说明C5煤层顶板较稳固。C3煤层:直接顶为炭质泥岩、粉砂质泥岩或细粒石英砂岩。岩性变化较大。顶板稳定性变化也较大,一般炭质泥岩及粉砂质泥岩顶板易脱顶,有坍塌现象,生产小矿井有时将其与C3煤层一起采落,以便支护。说明C3煤层顶板不够稳固。煤层中无渗水现象,巷道也未出现过片邦现象,一般顶板完整时,巷道干燥无水,但在遇破碎带或断层带时,有渗水、突水现象。但流量均较小。3、井巷围岩稳固性评价及可能出现的工程地质问题井巷开采过程中,井巷围岩为软硬相间的层状工程地质岩组,地层为薄中厚层状。因受区域断层的影响,其地层节理、裂

32、隙较发育,岩体完整性相对较差,同时存在软弱岩层泥岩,如巷道遇此,顶板会很快掉块,底板会遇水膨胀,产生底鼓现象;在半坚硬岩石泥质粉砂岩、粉砂质泥岩地段将会伴随冒顶、片帮现象;在坚硬岩体细砂岩,粉砂岩地段巷道将产生岩块失重掉落现象。地表将产生开裂、沉陷以及山体失稳现象,巷道支护困难,因此遇软弱泥岩段及破碎带时需加强支护。综上所述,评估区内工程地质条件属中等偏简单类型。2.5 地质构造、新构造运动及地震2.5.1 地质构造2.5.1.1 区域构造评估区处在总体为一轴向北北东展布的背斜(区域称*背斜)和轴向北西的*向斜构造中,褶皱构造北部被F1断层破坏而不完整。*向斜位于评估区中东部,为一宽缓不对称向

33、斜,南延至*地区已不大明显。评估区属*向斜北段部分,为一向斜构造。评估区大面积分布在*向斜西翼,地层倾向70-120,倾角在10-30间,局部有因断层的牵引作用引起的波状起伏存在,但规模小,对开采煤层影响不大。2.5.1.2 评估区构造在评估区内共发现断层6条,编号分别为:F2、F4、F5、F6、F7、F8。这些断层位于煤矿区浅部,走向延长300700m,落差540m,规模较小,均位于本次煤矿区外围,对开采影响不大。现将各断层特征说明如下:F2逆断层:位于评估区西南部边缘,倾向83,倾角65,落差50100m,走向长大于650m。虽然该断层较大,但处于煤矿区外围,且对煤系地层无切割,因此对本区

34、煤层开采无影响。F4正断层:位于评估区西部边缘,北东东向延展,倾向345,倾角71,落差2040m,走向长500m,切割C3、C5煤层露头线,致使C1y及C1s地层沿断层走向明显位移2030m,为一横断层。F5正断层:位于评估区西部,北北东向延展,倾向115,倾角68,落差2035m,走向长约700m,斜向切割C3、C5煤层露头线,对开采浅部煤层有一定影响。F6正断层:位于F5断层东南侧,为其伴生断层,倾向115,倾角66,落差510m,走向长约250m,斜向切割C3、C5号煤层露头线,对开采浅部煤层有一定影响。F7逆断层:位于F6断层南部,倾向40,倾角53,落差510m,走向长约300m,

35、斜向切割C3、C5煤层露头线,对开采浅部煤层有一定影响。F8逆断层:位于评估区西南部,倾向273,倾角58,落差3050m,走向长大于1000m。虽然该断层较大,但处于煤矿区外围,且对煤系地层无切割,因此对本区煤层开采基本无影响。综上所述,评估区总体呈一向斜构造,评估区大面积分布在*向斜西翼,含煤地层沿走向,倾向变化较小,且有规律性,断层多在外围或含煤地层浅部,未受岩浆岩的影响,但区内有3个滑坡体存在。HP1、HP3滑坡体对浅部煤层开采影响较大。据(DZ/T0215 )附录D的规定,地质构造复杂程度属中等偏简单类型。2.5.2 新构造运动评估区新构造运动主要表现为区域活动断层的活动及相应的中小

36、地震的发生、新生代地层的强烈褶皱与断裂。以*南北构造带*深大断裂带构造活动较为显著。区内新构造运动以大面积的间歇性抬升为主,伴随有强烈的褶皱和断裂运动,且新的断裂活动密切受老构造的影响,具有明显的继承性。同时,新构造运动在不同时期的活动强度与运动性质有明显的差异,表现为渐新统至中新统为褶皱断裂运动,此阶段构造运动强烈而广泛;第二阶段发生在早更新世的构造运动,它使上新统发生明显的褶皱和断裂,但运动强度要较渐新统至中新统小些;第三阶段表现为由以前的褶皱断裂运动转为大面积的间歇性抬升为主。据区域地质资料,评估区所在区域自新生代以来挽近期构造运动处于长期强烈抬升,间有停顿,挽近期构造运动表现在峡谷山丘

37、地形、各级夷平面及多级阶地的出现。由于地壳强烈抬升,河流下切成300-500m甚至千余米的陡坡峡谷,多呈”V”型,形成陡坎和跌水、瀑布,沿江河两岸多见古滑坡,常堵塞河道,形成曲流。侵蚀性冲沟多见,都显示新构造运动的活动性。区域新构造运动表现广泛而强烈,主要表现在以下几个方面:高原的形成;断块山与断陷盆地的存在;河流裂点与阶地;新生代地层的强烈褶皱与断裂;第四系中砾石产生扭裂、压坑、镶入等现象。2.5.3 地震矿区位于扬子准地台西缘(级)滇东台褶皱带(级)滇东北台褶束内(级),南北向*深大断裂和*曲靖隐伏断裂夹持带之间的北东向断裂带中的*断裂带东部,矿区处于北东向断裂断与北西向断裂两个不同方向构

38、造体系的结构部位(见区域地震构造图)。*断裂至今活动仍频繁,受*断裂影响,区域上近期地震、崩塌、滑坡经常发生,特别是1974年*县*县交界处发生 7.1级地震,震中位于北纬28.2,东经104。 邻区*相继发生3次5.05.6级的破坏性地震,造成不同程度的财产损失和人员伤亡。 6月*县境内发生6.7级地震。*县、*县一带是这个北西向地震活动带的主要震中分布区,*县自咸丰四年(1825年)起,已发生破坏性地震22次,其中6项以上地震6次,据1965年至1988年记载,*县仅在1974年-1979年发生3.2-5.0级地震8次。本区域稳定性差,属于地过运动相对活跃的地区。据*地震大队资料*柿子坝一

39、带为近几年可能发生6-7度地震危险区。该带距评估区约80km,以*活动性断裂为中心的*地震带离评估区大于100km,该区域的地震活动对评估区影响较小。评估区的地震地质条件简单,构造活动性较弱,*地震活动断裂位于评估区东部,距离较远。评估区从1674年至今发生的地震均只为有感地震,震级未超过5级,处于弱震区。根据(GB50011 ),*县抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值0.10g,设计地震分组为第二组,未来地面建筑抗震建议按7度设防。2.5.4 区域地壳稳定性一定地质历史时期内,评估区所处区域仍处于以间歇性上升运动为主的新构造运动中,评估区无震中历史,抗震设防烈度较小(7度),外围地震对

40、本区有一定影响,但震级不高且距离较远,对评估区破坏较小,评估区所在区域,地质构造中等复杂,地震活动相对频繁,地震抗震设防烈度为7度,属于地壳次稳定区。2.6 水文地质条件评估区 位于*省东北部,地处*高原*西北部,属中山地貌,最高点位于煤矿区中部,海拔标高约1876.1米;最低点位于矿区西部*河谷底,海拔标高约900米,相对最大高差约976.1米,地形切割强烈,沟壑纵横交错,有利于地表水排泄。评估区为区域水文地质单元的补给迳流区,按水文地质条件复杂程度划分为水文地质条件中等复杂。1、地表水评估区内主要地表水体为*河及其支流。*河发源于*省*县*,从南向北流经煤矿区南西部边缘,构成天然的煤矿区分

41、界线,河床平均宽60米,枯水期流量1000025000L/s;年平均流量约60000 L/s,偶测值130000 L/s( .3.20.),下游经*、*、*注入*,属*流域,*水系。评估区地表水、地下水均排泄于该河流中,自然排泄条件良好,但对浅部矿床充水有直接水力联系。(见照片 *河)*河2、 地层含、隔水性根据矿区各岩层的水文地质特征,泉水流量以及钻孔抽水资料将各含隔水层作如下划分,由新到老分述如下: 第四系(Q)、滑坡(HP)松散孔隙含水层:岩性由冲洪积、坡积、崩积物、残积物的砂砾、粘土组成。厚度一般350m,主要分布于*河两侧的P1l及C1w地层所在的缓坡上及山地沟谷中。具有雨季补给,就

42、近很快排泄的特点,枯水季节基本处于疏干状态,富水性较弱,对煤矿床充水影响甚微。 栖霞茅口组(P1q+m)岩溶强含水层:岩性为深灰、浅灰色厚层状灰岩、生物碎屑灰岩及少量白*岩、钙质白*岩,假鲕状灰岩组成。厚度一般为690.5m。其特征是质纯,层厚,岩溶发育,地下水以脉状管道迳流为主,岩溶大泉排泄,对矿床充水无影响。 梁山组(P1l)裂隙弱含水层:岩性由紫红色、黄绿、浅灰色中厚层状砂质泥岩、粉砂岩、泥岩、泥灰岩,透镜状的黑色劣质煤组成,厚度为56.0m。水平层理,上部泥灰岩中含岩溶裂隙水,其富水性较强;而下部薄层状铝土岩、泥岩及含菱铁质泥岩,富水性弱。对矿床充水无影响。 *组摆佐组(C2wC1b)

43、岩溶强含水层:岩性由灰白色、浅灰白色灰岩、白*岩组成,局部夹薄层状燧石条带,下部夹厚层状灰色生物骨屑白*质灰岩,厚度一般273.3m。致密坚硬。岩溶发育,以溶洞溶隙为主具有较大的不均一性,对矿床充水无影响。 上司组(C1s)裂隙弱含水层:灰色、深灰色中厚层状泥灰岩、粉砂质泥岩夹泥岩。下部为深灰色薄至中厚层状含燧石条带灰岩。含水层厚度为170.00m。富水性较弱,地表无泉水出露。但浅部的深灰色含燧石条带灰岩富水性较强。该含水层在开采初期对矿床充水无大的影响。 万寿山组上段(C1w23)隔水层:煤系地层、岩性为黑色棕黑色,深灰色厚层状泥岩、钙质泥岩为主,夹粉砂质泥岩、菱铁质泥岩、粉砂岩透镜体。含黄

44、铁矿薄膜及结核,厚度为72.60m。一般含C5、C3两层稳定,较稳定可采煤层。岩芯完整,裂隙不发育隔水性能好,在钻孔中所做扩散法测井曲线反映该段无任何出水迹象,在*煤矿及周边其它小煤矿巷道中,除C3煤层顶、底板遇岩石破碎带偶有滴水、渗水外。其它均干燥无水。为矿床上部的良好隔水层。 万寿山组下段(C1w1)弱裂隙含水层:岩性灰色厚层状细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩夹薄层泥岩,含水层厚度为58.23m。砂岩大部分为钙质胶结,性脆。裂隙及小溶孔发育,富水性相对较强。该含水层为矿床的直接充水含水层。 岩关组及泥盆系上统(C1y-D3)裂隙弱至中等含水层:岩性上部灰色隐晶质硅质灰岩,泥灰岩为主,中下部含燧石

45、灰岩条带,裂隙较发育,下部灰黑色隐晶质白*岩,夹黑色薄层状燧石条带和结核。含水层厚度大于339.0m。富水性上部较下部略强。泉水流量0.24L/s。3、断层破碎带水文地质条件评估区内构造复杂程度属中等偏简单,主要断层位于矿区外围,矿区内可能有未发现的小断层存在。矿区断层除与地表水或地下潜水接触将对矿井充水有较大影响外,一般无大的影响。该矿区内断层弱发育,断层带附近岩层裂隙较发育,断层带附近富水性及导水性有所增强,会形成地下水的通道,深部开采时,应引起高度的重视,同时应留足断层带的保安煤柱及做好预防透水安全措施。 4、矿床充水因素矿井周围老窑不多,开采深度一般不大于50m,因所采煤层多居浅部,无

46、规律,日久坍塌,裂隙增多,给大气降水渗入井内创造了有利条件,老窑多有积水,对开采煤层有很大的影响。矿井在开采过程中,要摸清老窑位置和积水情况,断层的富水及导水情况,并采取措施,防止老窑、采空区积水、断层水突入矿井。矿井的主要充水来源,一为浅部风化裂隙带潜水,二是断层透水等。大气降水是地下水的主要补给来源,与风化带尤为密切。综上所述,矿区地形切割强烈,相对高差较大,地表水及地下水主要接受大气降水补给,多以地表径流的方式迅速排泄,存水条件差。地下水的补给为大气降水,评估区水文地质条件为弱裂隙充水的中等类型。5、矿井涌水量预测根据地质报告进行矿井涌水量预测的结果:本矿井+850m以上正常涌水量为12

47、69.21m3/d(即52.9m3/h),最大涌水量为1693.77m3/d(即70.6m3/h)。本矿井+750m以上正常涌水量为1529.82m3/d(即63.7m3/h),最大涌水量为2041.55m3/d(即85.1m3/h)。总之,矿区所处地理位置较高,地层露头多在山地地带,各含水层均接受大气降水补给,以沿沟渗流和下降泉的形式于露头的低凹处排泄,地表迳流条件好,泉水较少,具有就近向沟谷排泄的特点。区内煤系及其顶部地层多为含水层与隔水层相间的裂隙含水层(组),富水性相对较弱。但断层可能沟通其它弱裂隙含水层,断层带附近岩层裂隙较发育,断层带附近富水性及导水性有所增强,会形成地下水的通道,

48、深部开采时,应引起高度的重视,同时应留足断层带的保安煤柱及做好预防透水安全措施。万寿山组下段(C1w1)弱裂隙含水层为矿井的主要充水含水层。未来开采存在老窑积水隐患及断层、裂隙渗水的可能。溪流水的渗透补给是矿井地下水的主要来源之一。雨季是地下水的主要补给的来源,裂隙是大气降水补给地下水的主要通道,区内充水方式主要为溪流水渗透、大气降水。因此水文地质条件为中等偏简单类型。2.7地质环境条件小结评估区位于*市*县城南179,距*县城平距约8km处;属*水系;地处*高原*西北部,属中山地貌,最高点位于煤矿区中部,海拔标高约1876.1米;最低点位于矿区西部*河谷底,海拔标高约900米,相对最大高差约

49、976.1米。岩层主要由碎屑岩和碳酸盐岩组成,碎屑岩在地形上常形成平台,灰岩、白*岩常形成悬崖峭壁。区内地形切割较大,山高谷深,为中等切割的陡坡地貌。出露地层有:泥盆系上统(D3)、石炭系下统(C1)、中统(C2)、二叠系下统(P1)及第四系(Q)、滑坡(HP)。岩体有散体结构松散岩(土)组、层状结构软硬相间岩组、层状结构较硬岩组、中厚到厚层状结构坚硬岩组四类。工程性质总体上较好;矿区总体呈一向斜构造;评估区大面积分布在*向斜西翼,含煤地层沿走向,倾向变化较小,且有规律性,断层多在外围或含煤地层浅部,未受岩浆岩的影响,但区内有三个滑坡体存在,HP1、HP3滑坡体对浅部煤层开采影响较大,地质构造

50、复杂程度属中等偏简单类型;新构造运动主要表现为区域活动断层的活动及相应的中小地震的发生、新生代地层的强烈褶皱与断裂;评估区域属中强地震带,抗震设防烈度为7度,区内煤系及顶部地层多为含水层与隔水层相间的裂隙含水层(组),富水性相对较弱。断层可能沟通煤系弱裂隙含水层,断层带附近岩层裂隙较发育,断层带附近富水性及导水性有所增强,会形成地下水的通道,深部开采时,应引起高度的重视,同时应留足断层带的保安煤柱及做好预防透水安全措施。万寿山组下段(C1w1)弱裂隙含水层为矿井的主要充水含水层。水文地质条件为中等偏简单类型。根据煤矿瓦斯等级鉴定资料显示,该矿为低瓦斯矿井;据煤炭科学研究总院*分院 6月所做的煤

51、尘爆炸性鉴定报告,该煤矿C5煤层无煤尘爆炸性危险,属不易自燃煤层。全区未发现地温异常,属地温正常区,无热害地段。据此,评估区地质环境条件为中等复杂 。3、评估区社会经济状况3.1人口、聚落、经济状况区内人口约15000人,有汉、苗、彝、回、白等五个民族。以农业为主,农产品主要有玉米、土豆、豆类、荞麦、黑麦等;同时还产茶叶、烤烟、油桐、芋头、竹笋、水果等经济作物,药物有天麻等。工业有:水泥厂、铅锌矿(含采、选、冶)、煤矿,另有一个较大水电站(*河电站)及多个小水电站,水电站总装机容量为36525千瓦,旱季发电约占装机容量的60%,除*河电厂12500千瓦2与省电网并网外,其余均为独立电网,水资源

52、丰富、电力充分。3.2评估区土地利用状况评估区植被较差,覆盖率约20%左右,农业基础设施落后,人多地少,土地利用程度高,除植被覆盖区外,大部为坡耕地。土地利用程度总体较高。(见照片 坡耕地)坡耕地1 坡耕地23.3 评估区内地质遗迹及保护区建设情况经调查,评估区内无具保护价值的地质遗迹、自然景观和人文景观,不属于生态、旅游、名胜古迹等保护区。3.4 评估区人类工程活动评估区人类工程活动主要是简易公路的修建、坡耕地的耕作,矿部及简易房屋的兴建、煤矿的开采及老窑开采等人类工程活动。因此,破坏地质环境的人类工程活动较强烈。4 评估区矿床地质特征及开发利用4.1 矿区概况*市*县*煤矿始建于1956年

53、,属私营企业,位于*市*县城南179,距*县城平距约8km处,属*县*乡管辖。评估区有公路与周围县市衔接,距*县人民政府驻地*镇公路约17km,至*铁路*站20km,至*市约71km,至*市443 km,交通较方便。为合理开发矿产资源,经*市*县人民政府采用招商引资方式,*于 1月18日与*县人民政府签订了。根据”协议”,由*兼并*煤矿。 10月*省国土资源厅换发了采矿许可证,证号为7,矿山名称变更为:*煤矿,为有限责任公司。矿区范围由11个拐点坐标圈定,面积0.9714km2,有效期至 10月,生产规模6万吨/年。采矿许可证核准矿界拐点11个,拐点坐标见下表: *煤矿原矿区范围拐点坐标表拐点

54、编号XY拐点编号XY矿1304 .9035402429.90矿73042171.6035401535.40矿23042809.9035402524.90矿83042075.1035401430.70矿33043209.9035401759.90矿93041955.0035401420.50矿43043083.4035401530.20矿103041950.6035401582.50矿53042836.0035401660.50矿113042097.0035401666.00矿63042745.1035401460.70.开采深度:1127m至860m标高,面积0.9714 km2*煤矿经多年开

55、发,现有煤炭资源已接近枯竭(截止到 6月,经核实后评审批准(122b类)保有资源量10.34万吨),已不能满足矿山生产发展需要。该矿现有设计生产能力为9万吨/年,为了提高生产能力,满足西部大开发能源的需求,矿山拟改扩建生产规模15万吨/年,因此申请扩大矿区范围。 3月,*省国土资源厅下发了,以”*国土资矿 23号”文予以批准。变更后矿区范围由13个拐点圈定,矿区面积8.002km2,开采标高由1127m至860m调整为1127m至500m。变更矿区范围后由13个拐点圈定,拐点坐标见下表: 扩界后新的矿区范围拐点坐标表拐点编号XY拐点编号XY矿13043209.9035401759.90矿830

56、41955.0035401420.50矿23045337.9035401795.90矿93042075.1035401430.70矿33045337.9035404096.00矿103042171.6035401535.40矿43042025.0035404096.00矿113042745.1035401460.70矿5304 .9035402429.90矿123042836.0035401660.50矿63042097.0035401666.00矿133043083.4035401530.20矿73041950.6035401582.50开采深度:1127m至500m标高,面积8.0015

57、km24.2 以往地质工作19611962年,*省地质局第八地质队对矿区北部长发洞铅锌矿进行普查工作;1967年*省冶金勘探公司317队在*煤矿进行过普查工作;1973年9月1975年10月地质八队,选择易勘探的*河西岸的*煤矿4平方公里范围内进行过勘查,提交,共施工21个钻孔,进尺4685米,提交B+C1+D级储量343.6万吨,其中B+C级297.5万吨,D级储量46.1万吨。该报告实施是在七十年代中期的文革期间,虽然浅部地段局部控制较好,但在北段因局部地层倒转、构造较复杂及第四系掩盖厚等原因的影响,施工质量和研究程度不够,特别对煤的用途方面认识不足。19741978年,*省地质局区域地质

58、调查队填制了1:20万、地质图,提供了较系统的区域地质资料;1998年 ,*省一九八煤田地质勘探队曾多次对该区进行踏勘,生产井咨询调查,并邀请有关科研院所及煤炭应用技术专家论证,对该区特殊煤种资源的应用和市场潜力有了进一步认识,提交了。 *省一九八煤田地质勘探队对*煤矿范围约4平方公里进行生产地质勘探,完成1:5000地质及水文地质填图4KM2,槽探巷道1500米,提交。获得B+C级储量353万吨。B级储量为巷道工程控制,C级为外推平距350米计算而得。存在问题:一是对储量仅局限于煤矿范围内;二是随着采深的增加,地表的*河对深部矿床的影响尚无水文资料评价。 6月,*省煤炭地质勘查院对*煤矿区进行1/2.5万地质填图,面积122km2,估算资源量1.6亿吨;同时根据*省煤炭工业局的指示,与*煤炭设计研究院、*煤炭科研所合作,为*市编制了”*省*市*优质无烟煤矿区总体开发方案”说明书。 5月 2月底*省煤炭地质勘查院完成了*县*煤矿区东部北段详查的全部工作。提交、相关成果图件及成果数字化光盘。共估算资源量3984.8万吨, C5煤层资源量2270.8万吨,其中332资源量273.6万吨,333资源量618.5万吨,2S22资源量