貴州畢節(jié)大梨樹煤礦地質(zhì)災(zāi)害及其治理

李 峰

（貴州煤礦地質(zhì)工程咨詢與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中心，貴州貴陽550081）

1 礦區(qū)概況

畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)八寨鎮(zhèn)大梨樹煤礦位于畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)八寨鎮(zhèn)，隸屬八寨鎮(zhèn)管轄，距八寨鎮(zhèn)13km，距海子街鎮(zhèn)18km。礦區(qū)由4個拐點坐標(biāo)圈定，呈南北向展布，為一長方形，走向長約3km，傾向?qū)捈s1.2km，面積3.7021km2。礦區(qū)西側(cè)5km外有畢節(jié)至滬洲321國道通過，礦區(qū)有簡易公路與321國道相通。

礦區(qū)位于云貴高原烏蒙山區(qū)，屬低中山侵蝕—剝蝕地貌，低中山地形，煤系地層相對較緩，飛仙關(guān)組地層抗風(fēng)化能力較強，形成較陡的高山，總體地貌形態(tài)呈北—南向的山脈，地勢總體東低西高，最高點位于礦區(qū)北西的山頂，海拔1887.50m，最低點位于礦區(qū)北東面的沖溝處，海拔1347.50m。地形切割強烈，相對高差540m左右。

2 礦區(qū)地層

本礦區(qū)及周邊地層為二疊系中統(tǒng)茅口組，二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M、長興組，三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組及第四系。分述如下：

①二疊系中統(tǒng)茅口組(P2m)：淺灰—灰白色、中—厚層狀細晶石灰?guī)r，具縫合線構(gòu)造，含少量燧石團塊及炭泥質(zhì)條帶，產(chǎn)腕足類動物化石。據(jù)區(qū)域資料，其厚度大于300m。

②二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）：出露于礦區(qū)西部，系一套以泥巖及細粒碎屑巖為主，含少量煤巖的陸相為主的含煤構(gòu)造，以灰色、深灰色、黑色，泥巖、粉砂巖、細砂巖、灰?guī)r、煤層為主，局部夾鋁土質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖。產(chǎn)羊齒類等植物化石。組厚124.66～144.61m，平均136.83m。含煤12～24層，含可采煤層3層，編號14、15、16，其中14號煤層為全區(qū)可采，屬較穩(wěn)定煤層，15、16號煤層為大部可采，屬較穩(wěn)定煤層。

③二疊系上統(tǒng)長興組（P3c）：深灰色、中—厚層狀含燧石石灰?guī)r，鋸齒狀縫合線構(gòu)造發(fā)育，含方解石脈，層間夾有機質(zhì)、泥質(zhì)條帶，產(chǎn)瓣鰓類動物化石。厚33.43～40.03m，平均厚35.86m。

④三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組（T1f）：出露于礦區(qū)中部及東部，按礦區(qū)內(nèi)巖性出露可分為2段，分別描述如下：

飛仙關(guān)組一段（T1f1）：巖性以淺灰綠色薄層狀鈣質(zhì)粉砂巖，間夾鈣質(zhì)泥巖、薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r，薄層狀粉砂巖。厚88.79～98.75m，平均厚93.47m。

飛仙關(guān)組二段（T1f2）：巖性為上部紫紅色薄層狀粉砂巖，夾細砂巖、泥質(zhì)粉砂巖薄層，下部灰色中厚層狀石灰?guī)r，夾粉砂巖薄層，顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。縫合線構(gòu)造、節(jié)理裂隙發(fā)育。據(jù)區(qū)域資料，其厚度大于100m。

⑤第四系（Q）：主要為坡積、殘積、沖積物，巖性以砂質(zhì)粘土、亞粘土為主，見泥灰?guī)r、砂巖團塊，多出露低洼地帶，不整合覆蓋于以上地層之上。厚1.50～17.10m，平均7.04m。

3 礦區(qū)構(gòu)造

評估區(qū)位于清水鋪向斜西翼南段，總體呈一單斜構(gòu)造，地層走向近南—北，傾向近東，傾角30°～38°，一般33°。根據(jù)地表填圖、鉆孔揭露以及礦井巷道掘進資料詳細查明了F01逆斷層，走向近北西—南東，傾向北東，傾角59°左右，落差20～35m，區(qū)內(nèi)延展長度約370m。其對區(qū)內(nèi)可采煤層有一定破壞作用，上、下盤地層傾角變化不大。礦區(qū)內(nèi)褶皺不發(fā)育，但稍微有微波狀起伏。礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度為中等。

4 可采煤層

14煤層：位于龍?zhí)督M上部，上距B1為17.33～23.33m，一般 20.28m。煤厚 0.50～5.34m，平均厚1.38m，采用厚度0.50～3.66m，平均厚1.18m。含0～1層夾矸，可采點率92%，算量面積98%，結(jié)構(gòu)簡單，對比可靠。為全區(qū)可采，屬較穩(wěn)定煤層。

15煤層：位于龍?zhí)督M中上部，上距14為8.80～21.21m，一般14.59m。整體上南部較厚，北部較薄。煤厚0.45～1.71m，平均厚1.19m，采用厚度0.45～1.52m，平均1.17m。含0～1層夾矸，點可采率83%，面積可采率89%，結(jié)構(gòu)簡單，對比可靠。為大部可采，屬較穩(wěn)定煤層。

16煤層：位于龍?zhí)督M中部，上距15為20.16～27.30m，一般24.14m。煤厚0～0.95m，平均厚0.70m，采用厚度0～0.95m，平均厚0.70m，單一煤層，厚度有一定的變化，屬薄煤層。該煤層層位較穩(wěn)定，點可采率67%，面積可采率70%，結(jié)構(gòu)簡單，對比可靠。為大部可采，屬較穩(wěn)定煤層。

5 地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀

經(jīng)實地調(diào)查，評估區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)滑坡一處，目前滑坡發(fā)生面積較小，只對附近耕地產(chǎn)生了影響，未對村寨及人員造成損失，但仍有再次發(fā)生的可能性。未發(fā)現(xiàn)崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫等其它地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象。

6 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測

礦區(qū)范圍內(nèi)目前發(fā)現(xiàn)滑坡一處，未發(fā)現(xiàn)崩塌、地面塌陷、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，但存在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的隱患。在以后的礦山開采過程中，易加劇及誘發(fā)現(xiàn)有災(zāi)害和其它災(zāi)害，對礦山生產(chǎn)、村民建筑、礦山地面工程設(shè)施構(gòu)成威脅，危害程度大。

6.1 安全開采深度

考慮采空疊加效應(yīng)，根據(jù)其上部的覆蓋層厚度、礦體（層）間距、巖層巖性、傾角、裂隙節(jié)理發(fā)育情況等，按《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》計算礦層安全開采深度，計算公式如下:

式中：K——安全系數(shù)，煤層傾角30°～38°，一般33°，按Ⅱ類煤田，Ⅱ級保護級別取值150；

M——該煤礦可采煤層為14、15、16共3層，屬重復(fù)采動之山區(qū)煤礦，綜合作用厚度計算見表1。

表1 煤層綜合作用厚度計算表

由以上得安全開采深度為：Hδ＝M×K=6.6×150=990.0（m）。

6.2 井下開采活動引發(fā)、加劇地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測

本礦區(qū)內(nèi)礦層的上覆巖層的厚度在0～950m，均小于安全采深，表明當(dāng)?shù)V層被開采后，在形成大面積的采空區(qū)域后，上覆巖層就會發(fā)生移動變形，從而影響地面建筑及加劇現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害，同時可能引發(fā)井田及其影響范圍內(nèi)地面塌陷、地裂縫、崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，對礦區(qū)及采礦活動影響范圍內(nèi)的村寨、公路和地面工業(yè)廣場的危害程度大。

7 礦山環(huán)境保護與綜合治理技術(shù)方法

（1）礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造中等，為指導(dǎo)礦區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害防治，應(yīng)繼續(xù)查明礦層深部展布情況，正確劃定禁采區(qū)及校正地表移動影響邊界等認識；礦區(qū)上部的村寨住戶較多，由于采礦活動持續(xù)的時間較長，考慮到村寨范圍和規(guī)模會發(fā)生變化等因素，建議在劃定禁采區(qū)時準(zhǔn)確測量地面村寨并嚴(yán)格按照“規(guī)程”操作。

（2）為了避免引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，充分利用有限資源，建議局部采取充填法采礦。

（3）成立地質(zhì)災(zāi)害防治小組，礦山生產(chǎn)期間加強對礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測，編制防災(zāi)預(yù)案，完善宣傳、警示標(biāo)志，認真做好預(yù)測、預(yù)報、預(yù)警工作，努力做到防患于未然，確保人民群眾生命財產(chǎn)安全，達到防災(zāi)減災(zāi)的目的。

（4）建議對礦區(qū)內(nèi)的沖溝設(shè)置長期的水文觀測點，在陡崖地段設(shè)置地表位移觀測點。

（5）建議業(yè)主在廢石場地周邊設(shè)計截流溝、攔渣壩和排水溝等工程，并按照相關(guān)技術(shù)要求設(shè)計矸石堆填高度、臺階高度及坡度，做專項地質(zhì)災(zāi)害評估工作，防止發(fā)生滑塌、滑坡及雨季引發(fā)泥石流。

[1]DZ/T 0286-2015地質(zhì)災(zāi)害危險性評估規(guī)范[S].

[2]地質(zhì)災(zāi)害防治條例（中華人民共和國國務(wù)院第394號令）[S].

[3]國家煤炭工業(yè)局.建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程[S].北京：煤炭工業(yè)出版社，2000.