您好!欢迎来到煤矿安全生产网!

**煤矿矿山地质灾害危险性评估说明书

作者:佚名 2012-03-21 22:01 来源:本站原创

  ********

  ****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 0

  1.1 任务由来 5

  1.2 评估目的、方法与技术标准 6

  1.3 评估范围 8

  1.4 评估级别的确定 8

  1.5 评估工作概述 8

  2 评估区地质环境条件 9

  2.1 地理位置 9

  2.2 水文、气象、植被特征 9

  2.3 地形地貌特征 12

  2.4 地层岩性与岩土体工程地质特征 12

  2.5 地质构造、新构造运动及地震 21

  2.6 水文地质条件 26

  2.7地质环境条件小结 30

  3、评估区社会经济状况 31

  3.1人口、聚落、经济状况 31

  3.2评估区土地利用状况 31

  3.3 评估区内地质遗迹及保护区建设情况 32

  3.4 评估区人类工程活动 32

  4 评估区矿床地质特征及开发利用 32

  4.1 矿区概况 32

  4.2 以往地质工作 34

  4.4 采矿历史对地质环境的影响 39

  4.5 采矿工程及其辅助设施布置情况 39

  4.6 采矿方案、采矿工程分析 42

  4.7 采矿工程对地质环境的破坏形式及程度 45

  5 地质灾害危险性现状评估 45

  5.1 现状地质灾害类型及特征 45

  5.2 其它环境地质问题 48

  5.3 地质灾害危险性现状评估小结 51

  6 地质灾害危险性预测评估 51

  6.1 矿业活动诱发或加剧地质灾害的可能性威胁对象 51

  6.2 矿山本身可能遭受地质灾害的危险性 54

  6.3 矿山地质灾害危险性预测评估小结 55

  7 地质灾害危险性综合评估 56

  7.1 地质灾害危险性分级 56

  7.2 地质灾害危险性分区 57

  7.3小结 63

  8 资源、环境、经济、社会效益对比分析评估 63

  8.1矿产资源开发利用与地质环境保护效益评估 63

  8.2 矿产资源开发利用与经济、社会发展效益评估 64

  8.3小结 66

  9 评估区地质环境保护,地质灾害防治措施 66

  9.1地质灾害防治措施 66

  9.2地质环境恢复方案及措施 68

  9.3排矸场的运行和管理措施 69

  10 结论和建议 69

  10.1结论 69

  10.2建议 71

  附 图 目 录

  图号 顺序号 图 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[2006]157号”《关于*****环保工程有限公司申请变更矿山名称、采矿权人和扩大面积的转报意见》。

  5、**省国土资源厅“*国土资矿[2007]23号”《**省国土资源厅对****煤矿申请变更登记手续有关问题的批复》。

  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,2007年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2008年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围。2007年3月,**省国土资源厅下发了《**省国土资源厅对******煤矿申请变更登记手续有关问题的批复》,以“*国土资矿[2007]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。2008年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《************煤矿资源储量核实报告》,经**省国土资源厅矿产资源评审中心通过评审,以“*国土资储备字[2008]93号”文备案。2008年7月, **煤炭设计研究院提交了《************煤矿矿产资源开发利用方案》,设计生产能力为15万吨/年。

  根据**省国土资源厅《关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》(*国土资环[2004]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:通过对“************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《评估工作纲要》,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)《地质灾害防治条例》(国务院令第394号);

  (2)《关于做好小型矿山地质灾害危险性评估工作的通知》(*国土资环[2003]11号);

  (3)《关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》(*国土资环[2004]267号)。

  参照执行的规范、规程及有关要求为:

  (1)《地质灾害危险性评估技术要求》(国土资环[2004]69号附件);

  (2)《**省矿山地质灾害危险性评估技术要求(试行)》(*国土资环[2003]292号附件);

  (3)《县(市)地质灾害调查与区划基本要求》(国土资环[2000]01号);

  (4)《区域水文地质工程环境地质勘察规范(1:5000)》(GB14158-93);

  (5)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)。

  (6)《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》(煤行管字[2000]第81号)。

  1.2.3.2 主要收集、利用的技术资料

  (1)《中华人民共和国区域水文地质调查报告》(**幅,1:20万),**省地质局,1980年;

  (2)《中华人民共和国区域水文地质图》(**幅,1:20万),**省地质局,1980年;

  (3)《**省区域水文地质图》(1:50万),**省地质局,1971年10月;

  (4)《************煤矿资源储量核实报告》**省煤田地质局,2008年4月。

  (5)《************煤矿矿产资源开发利用方案》**煤炭设计研究院,2008年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《**省矿山地质灾害危险性评估技术要求》(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,通过综合分析,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15°—30°,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《**省矿山地质灾害危险性评估技术要求》(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2008年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。2008年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;104°00′09″~104°01′46″,北纬:27°29′10″~27°31′01″。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10000~25000L/s;年平均流量约60000 L/s,偶测值130000 L/s(2002.3.20.),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(1951~2000年)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(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34~40m,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:

  1、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0~0.40m);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0.10~0.20m。本段厚度34.00~75.15 m,一般45~50m。

  2、万寿山组中段(C1w2):

  下界为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0.1~0.3m。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23.80~32.07m,一般25~30m。

  3、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30—60m,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160~190m。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:

  1、上司组下段(C1s1):

  为浅海相碳酸岩沉积,地貌上常形成陡坎,厚40~60m,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;下部为浅灰至深灰色含黑色燧石灰岩。产丰富的珊瑚、腕足类化石。

  2、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110~135m,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162.6~270.0m。以浅灰~灰白色灰岩、白*岩为主,质较纯、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0~86m,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):

  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40~100m,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76.00~430.00m,一般250.00~340.00 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,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111.60~640.60m,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。

  1、残积层:发育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3—5 m。

  2、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10—50 m。

  3、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2—30 m,一般厚3—8 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Ⅰ;层状结构软硬相间岩组Ⅱ;层状结构较硬岩组Ⅲ;中厚到厚层状结构坚硬岩组Ⅳ四类,现分述如下:

  1、散体结构松散岩(土)组Ⅰ

  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Ⅱ

  ① 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,厚度为56.0m。

  ② 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。

  ③ 万寿山组上段(C1w2~3):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Ⅲ

  ①万寿山组下段(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。

  ②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Ⅳ

  ① 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。

  ② **组及摆佐组(C2w-C1b):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。

  ③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Ⅰ;层状结构软硬相间岩组Ⅱ;层状结构较硬岩组Ⅲ;中厚到厚层状结构坚硬岩组Ⅳ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0.03~0.13m。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70-120º,倾角在10-30º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300~700m,落差5~40m,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50~100m,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,所以对本区煤层开采无影响。

  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20~40m,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20~30m,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20~35m,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5~10m,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5~10m,走向长约300m,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30~50m,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,所以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《煤、泥炭地质勘查规范》(DZ/T0215—2002)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(Ⅰ级)滇东台褶皱带(Ⅱ级)滇东北台褶束内(Ⅲ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°。2003—2004年邻区**相继发生3次5.0~5.6级的破坏性地震,造成不同程度的财产损失和人员伤亡。2006年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《**地震目录》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《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001),**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界线,河床平均宽60米,枯水期流量10000~25000L/s;年平均流量约60000 L/s,偶测值130000 L/s(2002.3.20.),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:

  ① 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3~50m,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。

  ② 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。

  ③ 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。

  ④ **组摆佐组(C2w~C1b)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。

  ⑤ 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。

  ⑥ 万寿山组上段(C1w2~3)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。

  ⑦ 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。

  ⑧ 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1269.21m3/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,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Ⅳ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2005年6月所做的煤尘爆炸性鉴定报告,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,水资源丰富、电力充足。

  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2

 

  3.3 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,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2005年1月18日与**县人民政府签订了《**县**河**煤炭资源合作开发协议》。根据“协议”,由********兼并****煤矿。

  2007年10月**省国土资源厅换发了采矿许可证,证号为5300000720347,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2008年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

  拐点编号XY拐点编号XY

  矿13042014.9035402429.90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

  ****煤矿经多年开发,现有煤炭资源已接近枯竭(截止到2008年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。2007年3月,**省国土资源厅下发了《**省国土资源厅对******煤矿申请变更登记手续有关问题的批复》,以“*国土资矿[2007]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83041955.0035401420.50

  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53042014.9035402429.90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 km2

  4.2 以往地质工作

  1961~1962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《**县****煤矿北段初步勘探地质报告》,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。

  1974~1978年,**省地质局区域地质调查队填制了1:20万《**幅》、《**幅》地质图,提供了较系统的区域地质资料;

  1998年-2000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《关于利用****无烟煤建设1万吨/年电解铝用阴极炭块项目的建议》。

  2000年**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《****煤矿生产地质勘探报告》。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。

  2001年—2002年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。

  2003年5月~2004年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《**省**县****煤矿区东部北段详查报告》、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142.7万吨,334资源量1236.0万吨。C3煤层资源量1714.0万吨,其中2S22资源量248.0万吨,334资源量1466.0万吨。C5煤层需留保安煤柱量174.7万吨,其中332资源量46.7万吨,333资源量110.7万吨,334资源量17.3万吨。

  2008年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《************煤矿资源储量核实报告》,经**省国土资源厅矿产资源评审中心通过评审,以“*国土资储备字[2008]93号”文备案。评审通过的煤矿保有资源储量122b+332+333类为551.61万吨。其中,原采矿证范围内的122b类10.34万吨;新扩范围内资源储量332+333类为541.27万吨(其中:332类183.06万吨,333类358.21万吨)。

  2008年7月,**煤炭设计研究院提交了《************煤矿矿产资源开发利用方案》。

  4.3 矿床类型

  4.3.1、煤层

  评估区含煤地层为下石炭统万寿山组(C1w),地层厚度100~140m,平均120m。含煤3~10层,一般7层左右,煤层总厚3.26~4.88m,其中可采煤层2层,分别为C3号煤,C5号煤,可采总厚度2.50~3.5m。含煤系数2.22~3.51%,可采含煤系数1.67~2.77%。C3号煤层为薄煤层,C5号煤层为薄~中厚煤层。煤层的厚度、结构特征如下:

  C5煤层:由北向南,由西至东有增厚趋势。地面有零星出露,直接顶板和底板都为泥岩,底板泥岩之下为一层厚1.0m左右的粉砂岩或菱铁质砂岩,较硬。C5煤层厚1.30~2.02m,一般厚1.60~1.80m,结构单一,层位稳定,厚度及灰份变化不大,为稳定煤层。煤层中含似层状,透镜状黄铁矿结核,且集中分布于顶部和底部,易在采煤过程中手选剔除。

  C3煤层:变化规律与C5煤层相似。上距C5煤层16.48~33.79m,一般间距25~30m,岩性以深灰色至黑灰色粉砂岩夹泥质粉砂岩或菱铁质砂岩为主。下距煤系底界岩关组C1y层间距30~74m,一般50m,其间岩性为石英砂岩。C3煤层厚1.13~1.42m,一般1.2~1.3m,属薄煤层,中上部含一层泥岩夹矸,一般结构0.25<0.20>0.85m,其稳定性比C5煤层稍差,属较稳定型至稳定型煤层。

  4.3.2、煤质

  1、肉眼煤岩类型

  C5煤层:黑色、钢灰色,条痕黑色或深灰色,似金属光泽或金刚光泽,硬度3~4,性脆,多呈阶梯状、参差状断口或贝壳状断口,内生裂隙不发育。均匀结构或条带状结构,层状或块状构造。含似层状、透镜状黄铁矿结核。煤岩成份以镜煤为主,亮煤次之,暗煤与丝炭极少见,宏观煤岩成份和类型为以镜煤为主的光亮型煤。因受成煤期后构造应力的影响,煤层中存在三组解理,致使开采出的原煤呈小颗粒状(1~5mm)。体积质量1.40T/m3。

  C3煤层:颜色、光泽、硬度与C5煤层相似,只是C3煤层宏观上见不到黄铁矿结核,解理面只有一组,小颗粒煤(1~5mm)多呈片状,煤中含有机硫较高,体积质量1.41 T/m3。

  2、化学性质及工艺性能

  C5煤层:Vdaf:5.11~5.31%,平均5.19%,Hdaf:3.17~3.26%平均3.22%;C3煤层:Vdaf:6.13~6.34%,平均6.24%,Hdaf:3.26~3.65%,平均3.46%;根据中国煤炭分类国家标准(GB5751-86),区内C5、C3煤层属无烟煤三号(WY03)。

  1、C5煤层:

  原煤水分(Mad):0.50~1.19%,平均0.74%,水分较低;

  原煤灰分(Ad):3.12~18.73%,平均11.51%,属低灰煤;

  全硫(St,d):0.71~6.78%,平均3.85%,属高硫煤;

  发热量(Qgr,ad):28.48~33.57MJ/kg,平均30.77MJ/kg;

  2、C3煤层:

  原煤水分(Mad):0.46~0.77%,平均0.63%,属特低水份;

  原煤灰分(Ad):4.76~6.54%,平均5.65%,属低灰煤;

  全硫(St,d):2.76~3.57%,平均3.16%,属高硫煤;

  发热量(Qgr,ad):30.24~33.07 MJ/kg,平均31.60 MJ/kg;

  据核实报告资料,C5煤层为:低灰、特高固定碳、高硫、特低磷、特低挥发份、特低水份、高~特高热值、优等精煤回收率、优等易选、较低软化温度、低熔灰分无烟煤三号。C3煤层为:低灰、特高固定碳、高硫、特低磷、特低挥发份、高至特高热值、较低熔灰分无烟煤三号。

  本区特别是C5煤层其浮煤为特优无烟煤,虽然局部地方原煤硫份较高,但集中分布于煤层顶板和底版附近,开采时易去出。且煤中的硫85%属于硫铁矿硫,在煤层中以透镜状、似层状产出,很容易单独分出加工利用,常用于生产活性炭、高温煅后料、碳化硅、阴极炭块等。

  3、煤的可选性

  详查阶段中C5煤层在****煤矿巷道中采取样品做简易筛分浮沉试验,结论为C5煤层为优等易选煤,通过选煤不仅可大幅度降低灰分(1.84%),而且可大幅度降低含硫量(0.68%),选出的硫可加工利用;C3煤层为易选,浮煤灰份可降至4.14%,但由于C3煤层中的硫有机硫量较高(1.4~1.8%),通过洗选脱硫效果不理想(1.80%)。

  4.4 采矿历史对地质环境的影响

  矿区采矿历史悠久,民采老窑较多,多为原当地居民开采自用生活煤形成,多为平硐开采,开采垂直深一般30~50m,最深不超过100m,多已废弃和炸封。矿区中部地表沿煤层露头线分布一些规模较小的采空区塌陷迹象,多数老窑无支护措施,矸石随意堆放,存在较大的隐患。对地质环境影响较大。目前未发生地面塌陷、位移等地质灾害。

  综上所述,采矿历史对地质环境造成了一定程度的破坏,矿区地表沿露头分布一些规模较小的采空区塌陷,民采老窑较多,多已废弃和炸封。对地质环境影响较大。

  4.5 采矿工程及其辅助设施布置情况

  据《************煤矿开发利用方案》资料,************煤矿采用平硐暗斜井联合开拓。设计开采的煤层仅有C5煤层,C3煤层属高硫煤不纳入设计开采,矿井开拓方式采用现有平硐、斜井开拓。

  4.5.1井筒布置、功能

  根据矿井开拓开采布置:****煤矿共设置了4个井筒。初期设置3个井筒,后期设置4个井筒。设计设置的4个井筒在利用现有两个井筒的基础上,新增2个井筒,即初期新增一个主井、后期新增一个二号风井。

  主平硐及主暗斜井:该井筒为新掘井筒,选择布置在现有平硐东南侧。设计考虑装备一套带宽800mm的胶带运输机、以及一套候车。主要担负矿井煤炭运输、人员运输、进风等功能。

  副平硐及副暗斜井:利用现有出煤平硐改造为副井。设计沿用现有轨道运输系统,主要担负矿井材料运输、设备运输、矸石运输、进风等功能。

  一号风井:利用现有回风斜井改造为一号风井。主要担负矿井初期的回风。

  二号风井:该井筒为新掘井筒,选择布置在现有平硐北侧,井口选择布置在二屯岩村附近。主要担负矿井后期的回风。

  4.5.2矿井主要生产系统

  1、运煤系统:

  102501工作面的煤→102501工作面运输巷→+805m水平胶带运输大巷→主暗斜井→主平硐→地面煤仓。

  2、排矸系统

  102502工作面回风巷掘进头的矸→102502工作面回风巷→+800m水平轨道运输大巷→+800m井底车场→副暗斜井→副平硐→地面临时矸石场。经地面临时矸石场装汽车外运至场外矸石场。

  3、运料系统

  地面材料、设备→副平硐→副暗斜井→+800m井底车场→+800m轨道运输大巷→各工作面回风巷→各用料、设备地点。

  4、矿井通风系统

  地面新鲜风流→主平硐(副平硐)→主暗斜井(副暗斜井)→+800m井底车场→+805m水平胶带运输大巷(+800m水平轨道运输大巷)→102501工作面运输巷→102501工作面→102501工作面回风巷→+810m水平回风大巷→回风暗斜井→1号回风斜井→引风道→地面风机→地面。

  5、排水系统

  各工作面巷道的水→+800m水平轨道运输大巷→+800m井底车场→副暗斜井→副平硐→地面水处理池。

  4.5.3采煤方法

  1、 采煤方法的选择

  本井田开采煤层为近水平至缓倾斜中厚煤层,煤层倾角为2~20°,C5煤层一般厚度1.78左右,直接顶板为泥岩、泥质粉砂岩,底板为泥岩,据生产井及老窑观察,煤层顶板稳定性较好。根据煤层赋存情况及开采技术条件,设计推荐采用倾斜长壁采煤法。

  2、采煤工艺及设备

  考虑矿井内煤层赋存条件、矿井生产能力、安全条件及投资等因素,采煤工作面采用爆破落煤生产工艺,其回采工艺过程主要包括打眼放炮落煤→装运支护→移溜槽等项。采煤工作面用单体液压支柱配合π型刚梁支护。首先从采区边界开切眼位置处,用湿式煤电钻打眼、放炮落煤,煤由工作面刮板运输机运至工作面运输巷中的转载机,再由转载机转运至胶带输送机上,经工作面运输胶带输送机转运至+805m水平胶带运输大巷中的胶带运输机,在由+805m水平胶带运输大巷中的胶带运输机运至主出煤井胶带运至地面。工作面采用全部垮落法管理顶板。工作面排距1.0m,柱距0.8m,年推进度495m。

  4.5.4矿山辅助设施

  矿山辅助设施有简易矿区公路,另有少量库房、办公室、职工宿舍及食堂,为单建筑物,建筑面积约1000m2。工业广场1处,设置于主井口北侧,作为储煤仓、矸石场、装车场等用地,建筑面积约5000m2。

  4.6 采矿方案、采矿工程分析

  据《**县**乡************煤矿开发利用方案》资料,采区生产系统由运煤系统、运料系统和通风系统组成。由于煤层顶板多为泥岩或粉砂质泥岩,底板为泥岩,其矿层顶底板总体稳固性较差,加之岩体结构面较发育,可能产生冒顶及垮塌,矿井采用全部垮落法管理顶板。

  4.6.1井田开采现状

  ****煤矿于1956年开工建设,原为市属国有煤矿,现为有限责公司。原矿井设计生产能力为9万吨/年,2007年核定生产能力4万吨/年。此外,****煤矿建有6万吨规模的洗煤厂一座,原煤全部经洗后出售。煤矸石中含硫量高的黄铁矿结核,洗选剩下的黄铁矿结核可作为制硫酸的原料利用。

  现采用平硐暗斜井综合开拓方式。主采C5煤层。矿井采用走向短壁式采煤方法,开采方式为炮采,顶板管理方式采用完全垮落法。在2007年省国土资源厅所颁发的采矿许可证范围内C5已基本采空,C3占用原地质报告提交的地质储量为2S22:102.71万吨。2007年7月原煤生产能力为4.0万吨。矿井现采用平硐斜井开拓。

  根据****煤矿的开发现状:煤矿现采用平硐开采,煤矿现建有两个井筒,分别是+ 939.40m现有主平硐、+955.107m回风斜井。现有+ 939.40m主平硐、+955.107m回风斜井在+950m~+802m标高间,形成了采掘、生产、提升、通风等主要生产开采系统。矿井+950m~+802m标高间均采用简单的走向长壁工作面开采,****煤矿目前所有采掘煤层均为C5煤层,C3煤层本矿尚未开采,煤矿现有开采区域走向长约950m,倾斜宽830m,各主要巷道均布置在C5煤层中,为煤巷掘进方式。

  4.6.2井田开拓方式

  根据矿井煤层赋存情况及煤质化验分析:区内现核实开采的煤层仅有C5煤层,C3煤层属高硫煤不纳入设计开采,煤层倾角2~20°。变更范围后的煤层开采标高在+950m~+500m间,其中批准的122b+332+333类资源量煤层开采标高范围在+950m~+650m间,开采范围内的地形标高为+930m~+1876.1m,在****矿井开采范围内,地貌总体趋势是北高南低,东高西低,中间高、西南低,从矿井地形综合分析看,矿井开采范围内可供选择井口的场地非常少,仅能在现有场地附近选择主要井口。且现有+802m水平以上形成了采掘、生产、提升、通风等主要生产开采系统。因此,矿井开拓方式采用现有平硐、斜井开拓。

  4.6.3井田开采顺序及首采区位置选择

  井田开发应本着先浅后深,先上后下,先近后远,先开采资源量控制程度高、资源可靠的原则考虑。根据矿井开拓方式采用平硐斜井开采,从资源可靠的原则和投产工程量少等方面考虑,本矿井应先开采控制程度高的区域的煤层,待控制程度高的区域的煤层开采结束后,再依次开采控制程度高稍低的区域的煤层,因此,首采工作面选择布置+800m水平102盘区的102501工作面。

  4.6.4水平及阶段划分

  根据矿井122b+332+333类资源量分布情况及开拓布置方案,将矿井划分为+800m、+685m两个水平,各水平划分如下:

  一水平(+800m水平):由于矿井现有井巷工程已掘至+802m标高,+802m标高以上原采矿证范围内的C5煤层已采完,设计将+800m水平划分为三个盘区开采,即101、102、103盘区。根据开拓布置,102盘区采用一号风井回风,101、103盘区采用二号风井回风。

  二水平(+685m水平):开采矿井深部的333类及334?储量。设计将+685m水平划分为二个盘区开采,即201、202盘区。根据开拓布置,201盘区采用一号风井回风,202盘区采用二号风井回风。

  在申请划定的平面范围内,C3煤层属高硫煤,不开采;C5煤层最低开采标高为+650m左右,因此,尽管采矿证批准的最低开采标高为+500m,根据C5煤层赋存情况看,+650m~+500m无开采煤层区。所以,矿井设一个+685m水平即可开采全区。

  4.6.5开拓布置

  根据选择的井口位置,井田煤层赋存情况及开采水平划分,本井田开拓布置为:

  由于矿井+800m标高以上已经形成了采掘、生产、提升、通风等主要生产开采系统,加之矿井122b+332类资源量全部位于+800m附近,因此,矿井+800m水平利用现有风井、改造后的副平硐及副暗斜井、加上新布置的主平硐及主暗斜井开采,后期采用二号风井回风;+685m水平以下仅有少部分333类资源量,其余全部为预测的334类资源量,该水平需新布置二水平主暗斜井、二水平副暗斜井、二水平一号回风暗斜井、二水平二号回风暗斜井开采。

  根据小型矿山的具体条件和地理位置,煤层赋存情况等因素,开发利用方案对************煤矿设计的施工方案、采煤方法、地面设施的布设、机械设备的配置,总体上来说是合理的,开拓、开采方案是可行的。 (见照片 主平硐、风井 )

  主平硐 风井

  4.7 采矿工程对地质环境的破坏形式及程度

  ************煤矿主要采用地下坑硐采矿,采矿工程对地质环境的破坏形式及程度主要表现为采空区的危害,可能造成部分地段的地面塌陷,局部采空区冒落带将达到地表,形成局部地表塌陷和开裂,诱发小规模浅层滑坡,影响山体稳定性;矿山疏干排水,可能导致局部地下水位下降,使煤系地层泉、溪沟干枯,对附近以耕地为主的居民生产生活用水有一定影响。矿坑排水含有大量煤尘,未经净化处理自然排放于溪沟中,会对下游水质产生污染。矿山采场矸石的无序堆放,雨季可能诱发泥石流灾害。

  5 地质灾害危险性现状评估

  5.1 现状地质灾害类型及特征

  经野外实地调查,评估区现有3个滑坡分布,编号分别为:HP1、HP2、HP3。现将各滑坡特征说明如下:

  

HP1:位于评估区南西部边缘**河谷两侧,是多次崩塌及滑坡的复合体,面积约0.453km2。崩塌体的形成主要是因**河强烈下割,形成河谷两侧地层呈陡壁悬崖,由于悬崖的底部多为软岩或软硬相间岩层。软岩易风化侵蚀而形成硬岩的临空面。使硬岩体悬空,在重力作用下,岩体沿节理面或断层面崩塌,滚落形成崩塌体堆积,其特点是岩石破碎,紊乱大小混杂。目前处于不稳定状态,受降雨影响,有开裂下滑现象。矿山成立有地质灾害防治领导组,并对该滑坡动态进行监测。HP1滑坡体北东部分布有麻窝村,大部分房屋出现开裂现象。该滑坡对矿山开采影响较大。(见照片 滑坡、开裂房屋)

 

  

 

 

 

 

HP1滑坡 开裂房屋

 

  HP2:属古滑坡,位于评估区西北部边缘,面积约0.07km2,是多次崩塌及滑坡的复合体。崩塌体形成的主要是地形切割强烈,形成地层呈陡壁悬崖,由于悬崖的底部多为软岩或软硬相间岩层。软岩易风化侵蚀而形成硬岩的临空面。使硬岩体悬空,在重力作用下,岩体沿节理面或断层面崩塌,滚落形成崩塌体堆积,其特点是岩石破碎,紊乱大小混杂。该滑坡对矿山开采无影响。

  

 

HP3:位于评估区南西部,是多次崩塌及滑坡的复合体,面积约0.122km2。崩塌体形成的主要是地形切割强烈,形成地层呈陡壁悬崖,由于悬崖的底部多为软岩或软硬相间岩层。软岩易风化侵蚀而形成硬岩的临空面。使硬岩体悬空,在重力作用下,岩体沿节理面或断层面崩塌,滚落形成崩塌体堆积,其特点是岩石破碎,紊乱大小混杂。目前处于不稳定状态,受降雨影响,有开裂下滑现象。矿山成立有地质灾害防治领导组,并对该滑坡动态进行监测。HP3滑坡体中部分布有寒婆岭村,大部分房屋出现开裂现象。该滑坡对矿山开采影响较大。(见照片 滑坡、开裂房屋)

 

  

 

 

 

 

HP3滑坡 开裂房屋

 

  5.2 其它环境地质问题

  5.2.2 冲沟

  评估区地形总体地势东高西低,不良地质作用主要有7条冲沟分布。 主要沟谷特征见(评估区主要沟谷特征表)。(见照片 沟谷)。

  评估区主要沟谷特征表

  沟谷

  特征延伸方向延伸长度(m)主 要 特 征危险性

  G1由南向北>800位于评估区北部,分布于P1m地层中,沟岸坡基岩出露,断面呈“V”字型,沟岸坡20-30度,平均沟纵坡13°,沟岸坡多为荒草,植被较差,沟中季节性流水,受季节影响变化较大。边坡较稳定,沟中无堵塞物。发生泥石流的可能性小

  G2由南东向北西>1100位于评估区北部,分布于P1m及第四系地层中,平均纵坡5°,沟岸坡在15-25°之间,断面呈“V”字型。沟中季节性流水,汇水面积约80万m2,沟底见基岩出露,堆积物较少,沟岸坡植被较差,多为荒草和灌木,少见乔木,沟岸坡较稳定。发生泥石流的可能性小

  G3由东向西>1200位于评估区西部,分布于P1m、P1q、P1l、C2w、C1b、C1s2及第四系地层中,平均纵坡25°,沟岸坡15-35°断面呈“V”字型,沟岸坡植被多为荒草和灌木,沟岸、沟底见有基岩出露,有少量Q地层堆积物,沟岸坡稳定,汇水面积约50万m2,沟中常年流水,流量大小受季节影响较大,汇入西部的**河。发生泥石流的可能性小

  G4由东向西>1300位于评估区西部,分布于P1q、P1l、C2w、C1b、C1s2、C1s1、C1w、C1y及D3地层中,平均纵坡约32°,沟岸坡15-35°断面呈“V”字型,沟岸坡植被多为荒草,沟岸、沟底见有基岩出露,沟岸坡稳定,汇水面积约60万m2,沟中常年流水,流量大小受季节影响较大,汇入西部的**河。发生泥石流可能性较小

  G5由北向南>1700位于评估区南部,分布于P1q及第四系地层中,平均纵坡16°,沟岸坡角10-25°,断面呈“V”字型。沟岸植被多为荒草,少见灌木、乔木,沟底见基岩出露,有少量Q地层堆积物,沟岸坡较稳定。汇水面积约90万m2。沟中常年流水,流量大小受季节影响较大。发生泥石流可能性较小

  G6由北东向南西>1800位于评估区南东部,分布于P1q及第四系地层中,平均纵坡10°,沟岸坡角8-23°,断面呈“V”~“U”字型。沟岸植被多为荒草,沟岸、沟底见基岩出露,沟中无堵塞物,沟岸坡较稳定。汇水面积约100万m2。沟中常年流水,流量大小受季节影响较大。南西部交于G5沟,汇入南部外围的**河。发生泥石流可能性较小

  G7由北向南>1000位于评估区东部,分布于P1m、P1q地层中,平均纵坡12°,沟岸坡角10-25°,断面呈“V”字型。次级树枝状支沟较发育。沟岸植被多为荒草,沟岸、沟底见基岩出露,沟中无堵塞物,沟岸坡较稳定。汇水面积约50万m2。沟中季节性流水,流量大小受季节影响较大。南部交于G6沟。发生泥石流可能性较小

  

 

 

“V”字型沟谷 沟中流水

 

  5.2.2矸石

  

 

 

本矿工业广场1个,建于中部主井口附近 ,位于**河沟谷北东侧,掘进中的岩渣、采煤中的矸石堆放于此处,工业广场面积约5000m2,可容纳矸石3万m3。随着今后矿山建设,废弃矸石的不断增多,按每年煤产量15万吨的5%计算,每年约产矸石0.75万m3,若拦挡措施不当,长期下来,矸石将阻塞冲沟,可能造成泥石流灾害。目前矿山掘进中的岩渣、采煤中的矸石大部分外运作矸石砖场原料,建议部分矸石回填采空区,减少排放,防止采空区塌陷。(见照片 矸石场、煤仓)

 

  矸石场 煤仓

  5.2.3其它环境问题

  1、瓦斯

  根据2007年1月煤矿瓦斯等级鉴定证书,矿井最大相对瓦斯涌出量为5.79m3/t,最大绝对瓦斯涌出量为0.63m3/min;矿井最大相对二氧化碳涌出量为2.57m3/t,二氧化碳最大绝对涌出量为0.28m3/min,瓦斯等级为低瓦斯矿井。但随着埋深的加大,瓦斯含量会随之增高,矿山需引起高度重视,加强通风管理。

  2、煤尘爆炸性

  煤尘不但污染空气,而且严重影响煤矿工人身体健康,煤尘爆炸则影响矿井的生产安全。煤尘爆炸与煤质有关,其主要因素有煤的水分、灰分、挥发分和煤尘粒度等。据矿区前人勘查资料及其对周边煤矿开采情况调查,本区煤层虽然未发生过煤尘爆炸事故;据煤炭科学研究总院**分院2005年6月所做的煤尘爆炸性鉴定报告,C5煤层不具煤尘爆炸性。但是,在今后开采深部煤层时,仍应加强防止煤尘爆炸管理措施,确保安全生产。

  3、煤的自然性

  煤的自燃是煤矿火灾的基本原因,煤的自燃可造成井下大火,并发生大量有害气体,还可能引起瓦斯、煤尘爆炸等,威胁矿井的安全生产和煤矿的储存与运输,据矿区周边矿山长期开采实践和对老窑调查,均未发现煤的自燃现象和火区迹象。据煤炭科学研究总院**分院2005年6月所做的C5煤层煤自燃倾向性等级鉴定报告,该煤层自燃倾向性为不易自燃。

  4、地温

  经过本次评估调查了解,本矿区未发现地温异常。区内泉水调查及访问也尚未发现有热泉出露,矿区属地温正常区,无热害地段。

  5.3 地质灾害危险性现状评估小结

  评估区现有3个滑坡分布,HP1滑坡体北东部分布有麻窝村,大部分房屋出现开裂现象。目前处于不稳定状态,受降雨影响,有开裂下滑现象,该滑坡对矿山开采影响较大;HP2滑坡位于评估区西北部边缘,对矿山开采无影响;HP1滑坡体中部分布有寒婆岭村,大部分房屋出现开裂现象。目前处于不稳定状态,受降雨影响,有开裂下滑现象,该滑坡对矿山开采影响较大。**河流经评估区南西部边缘,区内地表水、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。不良地质作用主要有7条冲沟分布,冲沟的流向受地形控制,冲沟汇水面积较大,调查期间沟水流量虽小,但在雨季洪水暴发时,有造成泥石流的物质来源,可能产生泥石流灾害,对下游的地质环境及耕田产生危害。根据**省煤炭工业局煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果,该矿为低瓦斯矿井;根据煤炭科学研究总院**分院进行的煤尘爆炸性鉴定报告,该煤矿煤层无煤尘爆炸性危险;煤层自燃倾向性属不易自燃煤层。据老窑调查,均未发现煤的自燃现象和火区迹象,本区未发现地温异常,属地温正常区,无热害地段。

  6 地质灾害危险性预测评估

  6.1 矿业活动诱发或加剧地质灾害的可能性威胁对象

  6.1.1地面沉陷区与安全开采深度预测

  煤矿设计开采C5煤层,煤层总厚度1.78m,煤层倾角2-20°,煤层上部地层为较软岩夹硬岩类为主的工程地质岩组,可参照经验公式Hδ=MK概略计算地面产生沉陷的安全深度。

  Hδ——为安全深度

  M——煤层采高

  K——安全系数(与上覆岩层抗压强度有关)

  取K=75 M=1.78 经计算Hδ=133.5m

  根据《建筑物,水体,铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的规定,结合国内相关的矿山矿井开采的实际经验值来确定煤矿开采的地面移动盆地范围。

  ************煤矿开采标高范围内仅有1层可采煤层,煤层总厚度平均为1.78m,倾角2-20°之间,煤层顶底板多为砂质泥岩,砂岩等,为较软岩岩组,预测安全开采的深度为133.5m,故取用下列移动角值来确定开采影响范围:

  下山移动角:β=62°

  上山移动角:λ=75°

  走向移动角:δ=70°

  Q地层移动角:а=45°

  据此确定的开采移动盆地影响范围为0.16km2(见附图)。

  6.1.2矿山开采垮落裂隙影响范围和最大下沉值预测

  根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》,按下式计算最大下沉值:

  W0=q×m×Cosа

  W0=最大下沉值预计

  q=下沉系数,取0.6-0.8

  m=开采煤层厚度,本矿平均总厚度1.78m

  а=煤层倾角,本矿煤层倾角2-20°之间,取12°。

  由此计算得出W0=1.04-1.39m。

  ************煤矿设计开采深度范围为1127-500m,矿权范围内可采煤层平均总厚度为1.78m,根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》计算垮落带和裂隙带高度、计算公式如下:

  

 

  按照划定的矿区范围完全采动后,形成的垮落带最大高度5.63-2.63m,裂隙带最大高度为18.34m,垮落带与裂隙带高度将达23.97-20.97m。即煤层浅部开采垂深<24m地段垮落带与裂隙带也可直达地面,完全采动后最低开采标高裂隙带也可达523.97-520.97m标高。

  ************煤矿矿井开采随着时间的推移,评估区小于安全采深的范围(预测开采移动盆地影响范围0.16km2)将出现地表沉陷、位移,在小于冒落带裂隙带深度的地区,塌陷裂缝将延伸到地表,季节性地表水将沿裂缝直接进入巷道,危及矿山的正常生产。地表塌陷和开裂,诱发小规模浅层滑坡,影响山体稳定性,发生顶板冒落事故,可能性中等,威胁区内村庄及村民生命财产安全,可能性中等;威胁采矿人员安全,危害程度中等。

  6.1.3土建区

  土建区主要是办公室、宿舍、库房、食堂等建筑,建在南西部主井口附近,自然斜坡坡度15°左右,在滑坡地层中开挖,若房屋后缘出现高陡边坡,可能诱发小型山体滑坡,处于回填部位的填方区建筑则可能产生地基不均匀沉降,造成局部地面开裂,墙体倒塌等危房现象,危及房屋的使用安全。因此,地面建(构)筑物应尽量避开较厚的滑坡松散地层,并采取必要的拦挡措施,以免诱发滑坡灾害。(见照片 矿部)

  矿部

  6.1.4工业广场

  本矿工业广场建于南西部主井口附近的缓坡地带(**河北东侧HP1),工业广场作为煤矿开采、运输的主要堆放场地,同时用作掘进中的岩渣、采煤中的矸石堆放地,随着矿山的生产和运营,矸石将阻塞冲沟,拦挡措施不当,可能造成工业广场沉降和泥石流灾害。(见照片 工业广场)

  工业广场

  6.2 矿山本身可能遭受地质灾害的危险性

  矿区主采煤层为C5煤层,煤层顶、底板岩性基本相似,均为较软岩类。特别是其间所夹的泥岩,泥质粉砂岩硬度极低,抗风化能力弱,风吹失水易裂,浸水易软化变形,稳定性极差,随着煤层的开采,顶板极易塌落,坑底易发生底鼓,侧壁易发生片邦,可能性中等,威胁采矿人员人身安全,地质灾害危险性中等。

  矿山开采过程中,局部采空区冒落带和裂隙带将达到地表,形成局部地表塌陷和开裂,诱发地面产生小规模浅层滑坡,影响山体稳定性,破坏局部地表植被。矿山疏干排水,将会导致局部地下水位下降,可能导致煤系地层泉、溪沟干枯,但对附近以耕地为主的农业生产的生产用水影响不大。矿坑排水含有大量煤尘,未经净化处理自然排放于溪沟中,会对下游水质产生污染。矿山开采废渣随意堆放于沟谷,雨季产生泥石流的可能性大,危害程度中等。影响下游农田,村庄、行人、行车安全,地质灾害危险性中等。

  6.3 矿山地质灾害危险性预测评估小结

  矿山开采过程中,矿山开采的采空区在小于安全采深的范围(预测开采移动盆地影响范围0.16km2)会引发局部地表塌陷和开裂,诱发小规模浅层滑坡,容易发生顶板冒落事故,可能性中等,威胁采矿人员安全,危害程度中等;土建区部分在第四系地层中开挖,若房屋后缘出现高陡边坡,可能诱发小型山体滑坡,填方区建筑则可能产生地基不均匀沉降,危及房屋的使用安全,可能性小,危害程度较小;工业广场作为煤炭开采、运输的主要堆放场地,同时用作掘进中的岩渣、采煤中的矸石堆放地,矸石易阻塞冲沟,雨季形成泥石流灾害的可能性中等。

  矿区主采煤层顶、底板岩性为较软岩类,易软化变形,稳定性较差,随着煤层的开采,顶板极易塌落,坑底易发生底鼓,侧壁易发生片邦,发生地质灾害的可能性中等,威胁采矿人员人身安全,地质灾害危险性中等。

  矿山疏干排水,将会导致局部地下水位下降,可能导致煤系地层泉、溪沟干枯;矿坑排水含有大量煤尘,自然排放于溪沟中,对下游水质产生污染。矿山开采废渣随意堆放于沟谷,雨季产生泥石流的可能性大,危害程度中等,影响下游农田,村庄、行人、行车,危害周边人员人身安全,地质灾害危险性中等。

  矿山在开拓、采掘过程中,如未严格按安全规程施工,会诱发和加剧地质灾害的发生和发展,还有可能发生瓦斯,煤尘爆炸、老窑透水、塌方等灾害,危及采矿人员安全。

  7 地质灾害危险性综合评估

  7.1 地质灾害危险性分级

  7.1.1地质灾害危险性分级依据

  按*国上资发[2004]267号规定,结合矿山建设规模、特点及评估区的地质环境条件、地质灾害类型、规模、发育程度、危害程度,参照《**省矿山地质灾害危险性评估技术要求<试行)》(*国土资环[2003]292号附件)中“地质灾害危险性分级表(表5-1)”的要求,将评估区划分地质灾害危险程度划分为三个级别:危险性大用(A)表示,危险性中等用(B)表示,危险性小用(C)表示。

  7.1.2 地质灾害危险性分级原则

  ①地质灾害危险性大(A)级:指矿山地质环境复杂程度较复杂或复杂,区内分布或存在有地质灾害形成的有利条件,可对建筑物形成危害或存在隐患。稳定状态中等,危害对象为村庄、居民点、一般构建建筑,灾害发生损失情况较大,防治难度和治理投入大。

  ②地质灾害危险性中等(B)级:指矿山地质环境复杂程度较复杂或中等,区内分布或存在有地质灾害形成的有利条件,可对建筑物形成危害或存在隐患。稳定状态中等,危害对象为村庄、居民点、一般构建建筑,灾害发生损失情况中等,采取适当防止治理措施能解除或减轻地质灾害的危害。防治难度和治理投入不大。

  ③地质灾害危险性小(C)级:矿山地质环境复杂程度为中等或简单、地质灾害不发育或即使存在地质灾害、发生地质灾害损失小,稳定状态好,危害对象为临时性采矿设施、构建筑物等,易防治、治理投入小。

  7.2 地质灾害危险性分区

  根据上述分级分区原则,考虑评估区采煤深度部分小于安全开采深度,矿山开采可能影响南西部的HP1、HP3的稳定,影响麻窝村、寒婆岭村房屋及村民生命财产安全,影响矿山井巷及地面设施,将南西部的HP1、HP3、预测塌陷盆地范围及矿部、河流、麻窝村、寒婆岭村村庄分布范围划分为危险性大区用(A)表示,矿山开采对周围村庄及矿山地面设施和井巷工程可能造成不利影响,将其划分为危险性中等区用(B)表示,其余地段划为危险性小区用(C)表示。

  7.2.1 地质灾害危险性中等区(A)

  (1)位置与范围

  位于评估区西南部,面积约1.13km2,占评估区总面积的8.6%。

  (2)基本特征

  属侵蚀、剥蚀低中山地貌,地势北东高南西低,相对高差约600m,平均坡度为15-25°,出露地层有二叠系下统栖霞组(P1q)、梁山组(P1l);石炭系中统**组C2w;石炭系下统摆佐组(C1b)、上司组(C1s)、万寿山组(C1w)、岩关组(C1y) 及第四系(Q)、滑坡(HP)等地层。断层弱发育,地层倾角10-24°。地质构造复杂程度为简单类型。人类工程活动主要为居民房屋的修建、矿部及职工住房的修建、煤矿建设开采及地面耕作,活动程度较强烈,植被覆盖率较差。区内分布有HP1、HP3两个滑坡,工程地质岩组以较软岩夹较硬岩类为主,工程地质条件中等复杂,**河流经该区南西部,矿床水文地质条件属以弱裂隙含水层充水为主的中等复杂类型。区内分布有寒婆岭村、麻窝村和阎王桥村,本矿井巷及地面设施分布在区内,地质环境条件中等。

  (3)现状评估

  区内现状分布有HP1、HP3两个滑坡,有开裂、下滑及岩石跨落现象。麻窝村和婆岭村分别位于两滑坡上,大部分房屋出现开裂现象。

  (4)预测评估

  麻窝村和婆岭村分别位于HP1、HP3两个滑坡上,两个滑坡目前均处于活动状态,在雨季有造成泥石流的物质来源,随着矿山开采的进行,采矿活动将破坏滑坡下伏地层的稳定性,加剧滑坡体活动,形成滑坡和泥石流灾害,对麻窝村和婆岭村村民生命财产产生危害,其可能性大,危险性大;对下游的地质环境及耕田产生危害,其可能性中等,危险性中等。矿区地下开采将形成大规模的采空区,在小于安全深度范围内将引起地面沉陷、位移,在小于冒落带高度、裂隙带高度的地段将引起地面塌陷、开裂等,可能会诱发小规模浅层滑坡,危及井下施工安全;影响矿山地面设施和人员安全,破坏局部植被。矿坑排水,将破坏地下水力平衡,矿坑排水及矸石淋滤水一定程度污染地表水,发生地质灾害危险性中等。影响下游农田、村庄、行人、行车安全,地质灾害危险性中等。

  (5)综合评估

  区内布有HP1、HP3两个滑坡,有开裂、下滑及岩石跨落现象。麻窝村和婆岭村分别位于两滑坡上,大部分房屋出现开裂现象。两个滑坡目前均处于活动状态,在雨季有造成泥石流的物质来源,可能产生滑坡和泥石流灾害,对村民生命财产产生危害,其可能性大,危险性大;本煤矿井巷及地面设施分布在区内,人类工程活动主要为居民房屋的修建、矿部及职工住房的修建、煤矿建设开采及地面耕作,活动程度较强烈,矿山开采将形成大规模的采空区,在小于安全深度、冒落带高度及裂隙带高度地段,会产生沉陷、位移、塌陷、开裂等地质灾害,危害矿山办公区建筑。可能会诱发小型浅层重力滑坡或边坡失稳,产生小规模崩塌,将破坏局部植被;矿坑排水,破坏地下水水力平衡,矿坑排水及矸石所产生的淋滤水会一定程度污染地表水。严重影响当地居民的生产生活,地质灾害危险性大。防治难度和治理投入大,矿山建设适宜性为不适宜。

  区内最主要的危害对象是分布于滑坡体上的村庄和居民点,危险性大,危害程度较大,但采取必要的措施可以避免和减少地质灾害的发生,如对居民点采取搬迁政策,确保矿山的正常开采。如果做到了预防等措施,能保证村庄及人民生命财产安全的情况下,矿山建设适宜性还是基本适宜。

  7.2.2 地质灾害危险性中等区(B)

  (1)位置与范围

  位于评估区西南部,面积约2.42km2,占评估区总面积的18.4%。

  (2)基本特征

  属侵蚀、剥蚀低中山地貌,地势北东高南西低,相对高差约750m,平均坡度为15-25°,出露地层有二叠系下统茅口组(P1m)、栖霞组(P1q)、梁山组(P1l);石炭系中统**组C2w;石炭系下统摆佐组(C1b)、上司组(C1s)、万寿山组(C1w)、岩关组(C1y)、泥盆系上统(D3)及第四系(Q)等地层。断层较发育,地层倾角10-24°。地质构造复杂程度为中等偏简单类型。人类工程活动主要为居民房屋的修建、煤矿建设开采及地面耕作,活动程度较强烈,植被覆盖率较差。工程地质岩组以较硬岩类及坚硬岩类为主,工程地质条件属中等偏简单类型;矿床水文地质条件属以弱裂隙含水层充水为主的中等复杂类型。区内分布有林家坪村、大水井村和岩脚村及龙洞水村,地质环境条件中等。

  (3)现状评估

  区内现状下无崩塌、泥石流、地面沉降、地裂缝、地面塌陷等现状地质灾害分布;区内不良地质作用主要是G3、G4、G5 3条冲沟,冲沟的流向受地形控制,向评估区西部流动,冲沟中下游有耕地,冲沟汇水面积较大,调查期间沟水流量虽小,但在雨季洪水暴发时,有造成泥石流的物质来源,可能产生泥石流灾害,对下游的地质环境及耕田产生危害,其可能性中等,危险性中等。

  (4)预测评估

  矿区地下开采到本区中、后期,将形成大规模的采空区,在小于安全深度范围内将引起地面沉陷、位移,在小于冒落带高度、裂隙带高度的地段将引起地面塌陷、开裂等,可能会诱发小规模浅层滑坡,危及区内村民生命财产安全、危及井下施工安全、影响矿山地面设施和人员安全、破坏局部植被,发生地质灾害可能性中等、危险性较大。矿坑排水,将破坏地下水力平衡;矿坑排水及矸石淋滤水一定程度污染地表水,影响下游农田、村庄、行人、行车安全,地质灾害危险性中等。

  (5)综合评估

  区内分布有***村、***村和**村及**村,人类工程活动主要为居民房屋的修建、煤矿建设开采及地面耕作,活动程度较强烈,植被覆盖率较差。矿山开采活动进行到中、后期后,将形成大规模的采空区,在小于安全深度、冒落带高度及裂隙带高度地段,会产生沉陷、位移、塌陷、开裂等地质灾害, 危及区内村民生命财产安全、危害矿山办公区建筑。发生地质灾害可能性中等、危险性较大。可能会诱发小型浅层重力滑坡或边坡失稳,产生小规模崩塌,将破坏局部植被;矿坑排水,破坏地下水水力平衡,矿坑排水及矸石所产生的淋滤水会一定程度污染地表水。影响当地居民的生产生活,地质灾害危险性中等。矿山建设适宜性为基本适宜。

  7.2.3地质灾害危险性小区C

  (1)位置与范围

  除A、B区以外的区域,面积9.58km2,占总评估区面积的73%。

  (2)基本特征

  属侵蚀、剥蚀低中山地貌,地势北东高南西低,相对高差约680m,平均坡度为15-25°,出露地层有二叠系下统茅口组(P1m)、栖霞组(P1q)、梁山组(P1l);石炭系中统**组C2w;石炭系下统摆佐组(C1b)、上司组(C1s)、万寿山组(C1w)、岩关组(C1y)、泥盆系上统(D3)及第四系(Q)、滑坡(HP)等地层。断层较发育,地层倾角10-24°。地质构造复杂程度为中等偏简单类型。人类工程活动主要为居民房屋的修建、煤矿建设开采及地面耕作,活动程度较强烈,植被覆盖率较差。工程地质岩组以较硬岩类及坚硬岩类为主,工程地质条件属中等偏简单类型;矿床水文地质条件属以弱裂隙含水层充水为主的中等复杂类型。区内分布有**村、**村、**村、老**寨及**村等村庄,地质环境条件中等。

  (3)现状评估

  本区地质灾害不发育,北西部有HP2滑坡分布,目前处于稳定状态。现状下无崩塌、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地裂缝等地质灾害分布;区内不良地质作用主要有7条冲沟分布;本区离矿山主要工程及生产、生活区较远,普遍大于安全深度,矿山生产对该区地质环境影响校小,对矿山工程危害性小,地质灾害危险性小。

  (4)预测评估

  本区地质环境条件为中等复杂类型。矿山建设、生产过程中,对该区影响小,加剧或诱发地质灾害的可能性小。本区地形高差较大,其稳定性较差,部分陡崖易发生崩塌、滑坡等地质灾害;矿山疏干排水,将会导致局部地下水位下降,可能导致煤系地层泉、溪沟干枯;矿坑排水含有大量煤尘,自然排放于溪沟中,对下游水质产生污染。地质灾害危险性小。

  (5)综合评估

  本区地质坏境条件复杂程度为中等,地质灾害不发育,北西部有HP2滑坡分布,目前处于稳定状态。现状下无崩塌、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地裂缝等地质灾害分布,矿山工程不会遭受现状地质灾害危害;本区地形高差较大,部分陡崖易发生崩塌、滑坡等地质灾害,其稳定性较差;其余大部地段稳定性较好;本区岩体多为层状结构较硬岩组及坚硬岩组分布,工程地质条件中等复杂;本区离矿山主要工程及生产、生活区较远,矿山生产对该区地质环境影响较小,人类工程活动一般,可能产生的地质灾害为小型崩塌、滑坡,但规模小,易于防治和治理,危害性小;矿山建设诱发其它地质灾害的可能性不大。适宜小型矿山建设与开采。

  7.3小结

  评估区划分为地质灾害危险性大区、中等区和危险性小区三级三区,区内地形高差较大,部分陡崖易发生崩塌、滑坡等地质灾害,其稳定性较差;其余大部地段稳定性较好;可能产生的地质灾害主要有采空区的塌陷、位移、开裂,诱发小规模浅层滑坡,顶板塌落,坑底底鼓,侧壁片邦、煤尘爆炸及泥石流灾害,可能导致溪沟干枯、水质污染等环境问题,采取适当措施可以减轻、预防地质灾害的发生矿山建设诱发、加剧地质灾害的可能性小,危险性小,易于处理和防治,矿山建设适宜性综合评定为基本适宜。

  8 资源、环境、经济、社会效益对比分析评估

  8.1矿产资源开发利用与地质环境保护效益评估

  ************煤矿的建设开采,对地质环境有一定程度的破坏,在矿体分布区,破坏程度较严重,但矿区内地质遗迹少,不属旅游保护区、野生动物环境保护区、历史文化保护区,不属于天然林保护区、重点水源保护区,对矿山附近村民的生产、生活环境影响较小,因而矿山开采对地质环境影响相对较小。在开采过程中或结束后设计有相应的地质环境保护和地质环境修复工程、生物措施,环境监测措施,能够预防地质灾害发生,或减少地质灾害危害。矿产资源开发利用与地质环境保护效益评估对比,矿山基本适宜建设。

  8.2 矿产资源开发利用与经济、社会发展效益评估

  8.2.1市场形势

  煤炭是我国、我省重要的能源矿产,工业生产所需和人们日常生活不可缺的能源都需要煤炭(焦炭)的支持。近年来,国家对煤炭行业宏观政策的控制和综合治理的深入,煤炭采矿营销秩序良好,**县煤炭产、销两旺,价格平稳中略有上扬。目前已出现了旺销的乐观局面。

  8.2.2矿山经济效益分析

  本矿2008年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《************煤矿资源储量核实报告》,经**省国土资源厅矿产资源评审中心通过评审,以“*国土资储备字[2008]93号”文备案。评审通过的煤矿保有资源储量122b+332+333类为551.61万吨。其中,原采矿证范围内的122b类10.34万吨;新扩范围内资源储量332+333类为541.27万吨(其中:332类183.06万吨,333类358.21万吨)。

  可采储量计算公式为:

  可采储量=地质储量×资源类别可信度×煤层回采系数÷储备系数

  122b+332+333可采储量为:

  [(10.34+183.06)×100%+358.21×80%]×80%÷1.4=274.3万吨

  本矿保有可采储量274.3万吨,设计年生产能力15万吨,矿井生产服务年限18年。

  (1)矿山潜在价值

  本矿潜在价值可通过公式:

  Q=F.S.X计算得出。

  Q:潜在价值

  F:服务年限:18年

  S:设计年生产能力:15万吨

  X:综合销售价:260元

  F.S如上文所述已有定值,本矿原煤售价根据目前市场价格综合,售价为每吨260元,代入公式,计算出本矿潜在价值。

  全矿区的潜在价值为7.02亿元。

  (2)矿山企业年税后利润

  煤矿设计生产能力年产15万吨原煤。

  税金:按综合税率8.9%计,销售税金347.1万元/年。

  ************煤矿综合售价为260元/吨,综合成本为170元/吨,

  企业净利润=(销售总收入-生产总成本-税金)×增值税后

  =(3900-2550-347.1)×(1-33%)

  =671.94万元。

  经初步测算,年税后利润可达671.94万元,经济效益较好,拿出部分资金投入地质环境保护,既能做到减轻因矿山开采对地质环境的影响,又可开发利用国民经济建设急需的煤炭资源,属一种双赢的结果。

  8.2.3矿采资源开发利用与经济,社会发展效益评估

  ************煤矿隶属**县**乡,区内多为山地,人均耕地较少,农民普遍收入不高,富余劳动力较多。矿井的建设,需吸纳当地的富余劳力,同时可促进交通运输、服务业、建材等行业的发展,增加当地农民的就业机会和收入。增加国、地两级税收,促进当地经济发展。为当地脱贫致富起着积极的作用。随着矿区建设、开采、进出人流增加,通过交流,可促进当地思想、文化、意识的进步,对创建社会主义和谐社会起到促进作用。

  8.3小结

  **县煤炭产、销两旺,价格平稳中略有上扬,目前已出现了旺销的乐观局面。本矿煤炭保有可采资源量274.3万吨,设计年生产能力15万吨,矿井可服务年限18年。全矿区潜在价值为7.02亿元。矿井年生产总成本2550万元,销售总收入3900万元/年,企业净利润671.94万元。本矿经济效益良好,可提供200余人的就业机会,还可带动其它产业的发展,为当地脱贫起着积极的作用。

  9 评估区地质环境保护,地质灾害防治措施

  9.1地质灾害防治措施

  矿山开采会引起地表塌陷移动。根据诱发地质灾害的严重程度和损失情况,可采取不同的防治措施。

  ①由于西南部有村庄、矿山地面设施及主巷等设施,最突出的地质灾害是地面沉降诱发地面建筑物的损坏,可能破坏村庄民房,且区内村庄密集,人口众多,一旦发生灾害,损失较大。防治措施有两条:一是村庄部位留足确保村庄安全的保安煤柱;二是搬迁民房,让居民点搬离矿体部位,减少受灾损失和压覆煤量,为矿山健康发展创造必要的条件。

  ②地质灾害防治应与采矿设计同时设计,确定合理、安全的开采方案,工业广场建在井口外斜坡处,临河沟一面必须修建挡渣坝,挡渣坝的稳定性、强度参数应能抵御泥石流灾害和堆填广场矸石的重力,以防倾覆。

  ③在井下采空部位,在可能的情况下,尽量利用井下废弃的矸石回填,以减少采煤后留下的净空高度缓解地层的沉降,防止塌陷,将地灾降到最低点。严格控制采空区规模,及时放顶,避免大面积跨落。

  ④对地表局部的塌陷,利用废弃的矸石,采取随塌陷、随回填,防止地表岩土体在失重的情况下产生滑移及水土流失,防止地表水在塌坑中聚集向井下回灌,给井下开采带来新的灾害。

  ⑤本矿为低瓦斯矿,但仍应加强井下通风管理及瓦斯监测,预防瓦斯聚积,无煤尘爆炸性危险,应降低巷道中煤尘含量;爆破时必须使用安全炸药。

  ⑥区内开采历史悠久,沿露头有较多老窑采空区,但由于年代久远,其采空范围无法确定其准确位置,在掘拓时应施工超前探水钻,防止老巷及采空区突水。

  ⑦区内煤层顶、底板均为较软岩类,力学强度较低,稳定性差,建议对掘进巷道及时加强支护,并定期检查坑木变形情况,及时更换。对主要井巷采取永久性支护措施,如毛石喧砌,混凝土浇筑等。

  ⑧矿山地质灾害防治工作应纳入矿山日常管理工作中,有专人负责地质灾害监测工作,严格执行《煤矿安全规程》、《乡、镇煤矿安全规程》及有关政策规定,结合矿山实际情况,制定行之有效的安全技术措施。设立警示标志及预警信号;矿山建设营运期间,应建立地质灾害预报预警系统,发现地质灾害隐患点即时采取防治措施,尽可能消除或降低对矿山生产、建设的危害。重点监测采坑坑壁的稳定性、矸石堆放区挡渣坝的稳定性。

  9.2地质环境恢复方案及措施

  开办煤矿,发展经济,不能破坏原有的环境,做到发展工业,振兴经济的同时不忘环境保护,在企业开创之初,就要把环境摆在第一位,采取“环保第一”的办矿方针,要做到污、废有处理,矸石渣堆放有序。

  (1)污废水处理:在井口与**河之间兴建二级污水沉淀池,工业场内生产及生活污废水都集中流到沉淀池,经沉淀池沉淀后,排除水中所含有的煤粉和岩粉,处理后的水部份作为工业用水循环使用,其余净化后再排入河中。

  (2)矸石和废渣堆放:掘进中的岩渣、采煤中的矸石、生活火炉具中的炉渣和生活垃圾等,均要有序地堆放在矸石场,设置拦渣坝并保证其有足以抵御泥石流的强度。

  (3)大气污染物处理:主要大气污染物为原煤装卸、筛分、运输等过程中产生的粉尘和生活炉具产生的SO2、C02及灰尘等,对于原煤生产过程产生的粉尘采用洒水防尘措施,生活用锅炉购置配备除尘装置的品种。

  (4)减少噪声:噪声妨碍人们的工作和休息、损害人体健康。本矿主要噪声源是井下爆破和井下、地面风机,其声响一般在150-200分贝左右。由于本矿风井位于山谷间,居民点均在几百米以外,因此对环境影响不大,对井下机房要求工人采取个人防护措施。

  (5)植被保护;禁止毁林开荒,坡耕地退耕,改变耕植方式,严格控制不合理的岩土工程施工等不当人类工程活动,防止水土流失及加剧岩体风化。

  (6)环保检查:矿部要求对工业场地、生活用水、废污水进行定期检查,如发现污染应找出污染源并及时处理。为此,将配备兼职人员负责环保工作。

  9.3排矸场的运行和管理措施

  先期矸石可排放于工业广场内,待工业广场填平后,另择场地作为矸石排放地。排矸场应因地制宜的选择场地稳定,不易诱发地质灾害,水文地质单元相对独立的封闭地段。矸石应分段分层进行压实,增加密实度,避免产生矸石滑坡。上部应排放粒度较细的土层,以利复耕。

  矸石场周围应修建排水沟和挡墙,截断地表水汇入矸石场,减少淋滤水的数量,以减轻对地表水的污染。

  达到设计的排矸位置后,及时种植树木,增大植被覆盖率。应设置喷水装置,经常喷水,降低粉尘对空气的污染。

  10 结论和建议

  10.1结论

  (1)************煤矿设计年产原煤15万吨,属小型矿山工程,评估区地质环境条件复杂程度为中等,根据《**省矿山地质灾害危险性评估要求》(试行)的有关规定,矿山地质灾害危险性评估等级为三级。

  (2)评估区处于**水系。属侵蚀、剥蚀低中山地貌。出露地层主要有二叠系下统茅口组(P1m)、栖霞组(P1q)、梁山组(P1l);石炭系中统**组C2w;石炭系下统摆佐组(C1b)、上司组(C1s)、万寿山组(C1w)、岩关组(C1y)、泥盆系上统(D3)等地层。表层为第四系残坡积物及少量崩塌物所覆盖,岩体主要为散体结构松散岩组;层状结构软硬相间岩组;层状结构较硬岩组,中厚至厚层状结构坚硬岩组;工程性质总体上较好;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70-120º,倾角在10-30º间,向南东倾斜的单斜构造;西南部发育断层6条,地质构造复杂程度属中等偏简单类型;新构造运动活跃,属中强地震带,抗震设防烈度为7度。

  (3)区内煤系及其顶部地层多为含水层与隔水层相间的弱裂隙含水层(组),富水性相对较弱。断层富水性较强,导水性较好。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。

  (4)评估区植被较差,覆盖率约占20%左右,农业基础设施落后,人多地少,土地利用程度较高,矿区内基本为坡耕地,水土流失一般。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。人类活动主要是坡耕地的种植、矿山简易公路的修建、办公厂房的建设,以及矿山开采凿井等,破坏地质环境的人类工程活动较强烈。

  (5)矿山辅助设施有简易矿区公路,另建有少量库房、办公室、职工宿舍及食堂,多为单层建筑物,建筑面积约1000m2,建工业广场处,设于矿区主、副井坑口附近,先期可作为矸石堆放场地,面积约5000m2。

  (6)评估区地质灾害危险性分级、分区为三级三区,报告进行了地质灾害危险性现状评估,预测评估和综合评估。

  (7)评估区现有3个滑坡分布,**河流经矿区南西部边缘,区内发育7条冲沟,沟中堆积物较少,无堵塞现象,但冲沟下游有耕地,冲沟汇水面积较大,调查期间沟水流量虽小,但在雨季洪水暴发时,有造成泥石流的物质来源,发生小型泥石流可能性较大。矿山产生的采空区,一旦产生大面积的塌陷可能会引发季节性地表水体沿裂隙进入坑道内,危及井巷和人员的生命及财产损失;地面塌陷位移可能诱发小规模浅层滑坡,发生顶板冒落事故,土建区可能诱发小型土体滑坡,矸石易阻塞冲沟,雨季形成泥石流灾害,各煤层顶、底板岩性为较软岩类,稳定性极差,顶板极易塌落,坑底易发生底鼓,侧壁易发生片邦,煤尘具有爆炸性,矿山疏干排水,将会导致地下水位下降及泉、溪沟干枯;矿坑排水可能对下游水质产生污染。

  (8)综合评估结果认为评估区地质灾害危险性大区占评估区的8.6%、地质灾害危险性中等区占评估区的18.4%、地质灾害危险性小区占评估区的73%,地质灾害的治理难易程度总体为较易治理,工程建设和运营中诱发或遭受的地质灾害危险性通过采取合理的防治措施可以消除或明显降低。矿山建设适宜性为基本适宜。

  10.2建议

  ①在高陡边坡和采空区建立观测点,及时掌握其活动情况,以避免或减小发生灾害时的损失。

  ②区内原有老窑已有的采空区均不同程度藏贮有老巷水及瓦斯等有毒有害气体积聚,在开采过程中应展开全面调查,以防产生老巷突水,瓦斯突出等灾害的发生。

  ③矿山建设和运营过程中,应边建设边防护,建设防护与恢复相结合,加强区域内生态治理及保护,减少水土流失,保护好工程区及附近的自然环境及生态平衡。

  ④矿山开采应因地制宜,科学,客观地从矿山实际出发,合理规划,科学论证,全面考虑矿山生产,环保等有关问题,使其符合国家现行的有关政策,法规的规定,建立健全各级质量,安全保证体系,认真执行各类法律法规、矿规,确保矿山安全及持续生产。

  ⑤评估区内由于村庄及人口较多,并建有矿山地面设施及主巷等设施,发生灾害的损失较大,所以在采矿过程中,对村庄、地面构建筑物等地段应充分留足保安煤柱,预防地质灾害的发生,并搬迁部分影响较大民房,让居民点搬离矿体部位,减少受灾损失和压覆煤量,为矿山健康发展创造必要的条件。并合理确定开采方式和开采顺序,在保安煤柱范围内严禁开采煤层,并建立观测点随时掌握是否发生位移、塌陷等地灾情况。

煤矿安全网(http://www.mkaq.org)

备案号:苏ICP备12034812号-2

公安备案号:32031102000832

Powered By 煤矿安全生产网 徐州铸安矿山安全科技有限公司

使用手机软件扫描微信二维码

关注我们可获取更多热点资讯

感谢网狐天下友情技术支持

Baidu
map