改擴(kuò)建公路工程壓覆礦產(chǎn)資源評估分析

吳雪梅，張 汐

（1江西贛南地質(zhì)工程院寧夏分院，寧夏 銀川 750004；2.寧夏回族自治區(qū)地質(zhì)資料館，寧夏 銀川 750021）

為有效保護(hù)和合理利用礦產(chǎn)資源，根據(jù)《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法》第三十三條 “在建設(shè)鐵路、工廠、水庫、輸油管道、輸電線路和大型建筑物或建筑群之前，建設(shè)單位必須到所在省、自治區(qū)、直轄市地質(zhì)礦產(chǎn)部門了解擬建工程所在地的礦產(chǎn)資源分布和開采情況。按原國土資源部《關(guān)于進(jìn)一步做好建設(shè)項(xiàng)目壓覆重要礦產(chǎn)資源審批管理工作的通知》（國土資發(fā)［2010］137號）[1]相關(guān)要求，為保證建設(shè)項(xiàng)目順利實(shí)施，需要對建設(shè)項(xiàng)目壓覆工程區(qū)礦產(chǎn)資源狀況進(jìn)行評估。本人根據(jù)近幾年來的工作，以國道307線甜水河至靈武公路工程為典型例，對改擴(kuò)建公路工程壓覆礦產(chǎn)資源評估進(jìn)行具體分析。

1 工作依據(jù)及方法

1.1 工作依據(jù)

依據(jù)原國土資源部下發(fā)的《國土資源部關(guān)于進(jìn)一步做好建設(shè)項(xiàng)目壓覆重要礦產(chǎn)資源審批管理工作的通知》（國土資發(fā)[2010]137號）[1]正式文件要求進(jìn)行評估工作；依據(jù)《固體礦產(chǎn)勘查地質(zhì)資料綜合整理、綜合研究規(guī)定》（DZ/T0079—93）以及收集的壓覆礦區(qū)相關(guān)報(bào)告，對礦區(qū)內(nèi)相關(guān)礦層等資料，進(jìn)行綜合整理研究；依據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)范》[3]（以下簡稱“規(guī)范”）（安監(jiān)總煤裝[2017]66號），利用采深采厚比對建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)資源影響進(jìn)行分析；如若壓覆，利用《規(guī)范》中保護(hù)煤柱留設(shè)方法，采用垂直剖面法計(jì)算建設(shè)項(xiàng)目壓覆資源范圍，并按照原國土資源部發(fā)布的《礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范 煤》（DT/T0215—2020）和國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的《固體礦產(chǎn)資源儲量分類》（GB/T17766—2020），估算建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)資源儲量，資源儲量估算工業(yè)指標(biāo)和參數(shù)參照壓覆礦區(qū)原相關(guān)報(bào)告執(zhí)行。

1.2 工作方法

（1）收集礦區(qū)資料；

（2）根據(jù)對所收集資料整理研究，對壓覆區(qū)礦業(yè)權(quán)、煤層賦存情況、煤層厚度、煤礦開采現(xiàn)狀等信息進(jìn)行實(shí)地調(diào)查并收集相關(guān)數(shù)據(jù)；

（3）依據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)范》[3]，比照《規(guī)范》第60條國家Ⅱ級鐵路壓煤允許采用全部垮落法進(jìn)行試采的規(guī)定：厚煤層及煤層群的采深與分層采厚比大于或者等于150，對建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)影響進(jìn)行分析，確定建設(shè)項(xiàng)目壓覆范圍內(nèi)可采煤層的開采對建設(shè)項(xiàng)目正常運(yùn)行是否產(chǎn)生影響；

（4）如若利用采深與分層采厚比數(shù)據(jù)得出滿足《規(guī)范》第60條規(guī)定，則建設(shè)項(xiàng)目不壓覆礦產(chǎn)資源；如若利用采深與分層采厚比數(shù)據(jù)得出不滿足《規(guī)范》第60條規(guī)定，則建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)資源，需進(jìn)行壓覆資源量估算；

（5）參照《規(guī)范》中保護(hù)煤柱留設(shè)方法，采用垂直剖面巖層移動(dòng)角法確定壓覆范圍，利用計(jì)算機(jī)MAPGIS繪圖軟件繪制建設(shè)項(xiàng)目壓覆范圍；根據(jù)資源量估算圖壓覆范圍，圈定估算面積，估算壓覆礦產(chǎn)資源儲量；

（6）計(jì)算機(jī)成圖，編制文字報(bào)告。

2 概況

近年來，隨著寧東資源深度開發(fā)，該區(qū)域客貨運(yùn)輸量大幅上升，交通運(yùn)輸需求迅猛增長，尤其是重載車輛數(shù)量急劇攀升，使得靈武至寧東地區(qū)公路（原G307線）交通壓力驟增，現(xiàn)有路網(wǎng)已無法適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和沿線地區(qū)交通量快速增長的需求，已成為制約生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。為適應(yīng)寧東能源化工基地、靈武再生資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)及臨河工業(yè)園區(qū)的快速發(fā)展，需進(jìn)行國道307線甜水河至靈武公路工程。

國道307線甜水河至靈武公路工程（以下簡稱改擴(kuò)建公路工程）位于靈武市境內(nèi)，為原國道307線（G307）舊路改擴(kuò)建工程，起點(diǎn)位于黎黃路路口國道307線K1272+000處（黎黃路與國道307線交匯處），途徑大河子溝、太古鐵路、磁甜路口、靈武收費(fèi)站古青高速，終點(diǎn)止于靈武市市區(qū)國道307線K1292+080處（靈武市區(qū)東側(cè)贏海水泥廠門口平交叉道口），全長20.8km。本工程按一級公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)速為80 km/h，路基寬32米。

3 壓覆礦產(chǎn)資源影響評估分析

3.1 壓覆礦產(chǎn)資源狀況

通過在“壓覆重要礦產(chǎn)資源的查詢”系統(tǒng)中對建設(shè)項(xiàng)目壓覆重要礦產(chǎn)資源查詢可知，建設(shè)項(xiàng)目穿越（壓覆）了“靈武市橫城煤礦區(qū)丁家梁普查區(qū)，靈武市甜水河普查區(qū)［儲量］”。建設(shè)項(xiàng)目與礦區(qū)位置關(guān)系疊合圖見圖1。

圖1 建設(shè)項(xiàng)目與甜水河井田及丁家梁井田位置關(guān)系圖

3.2 壓覆礦產(chǎn)資源影響評估

根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)范》[3]（以下簡稱規(guī)范），改擴(kuò)建公路工程設(shè)計(jì)為一級公路，屬于二級受保護(hù)構(gòu)筑物。比照《規(guī)范》第60條國家Ⅱ級鐵路壓煤允許采用全部垮落法進(jìn)行試采的規(guī)定：厚煤層及煤層群的采深與分層采厚比大于或者等于150。即：H/∑M =150(∑M為分層采厚之和)。現(xiàn)利用“采深采厚比法”對改擴(kuò)建公路工程進(jìn)行壓覆礦產(chǎn)資源進(jìn)行評估。

3.2.1 壓覆“靈武市甜水河普查區(qū)”礦產(chǎn)資源影響評估

“靈武市甜水河普查區(qū)”共有5層可采煤層[4]，建設(shè)項(xiàng)目壓覆其中一煤、三煤、五煤3層可采煤層，六煤、九煤在建設(shè)項(xiàng)目壓覆范圍內(nèi)為無煤區(qū)，由此，建設(shè)項(xiàng)目僅壓覆甜水河普查區(qū)內(nèi)一煤、三煤、五煤3層可采煤層，可采煤層總厚7.76m，采深1200m，壓覆區(qū)煤層群采深采厚比為154.6，大于150，滿足《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)范》第60條允許全垮落法采煤的相關(guān)規(guī)定，建設(shè)項(xiàng)目壓覆范圍內(nèi)可采煤層的開采對建設(shè)項(xiàng)目正常運(yùn)行不產(chǎn)生影響，且建設(shè)項(xiàng)目壓覆“靈武市甜水河普查區(qū)”范圍內(nèi)3層可采煤層均為潛在礦產(chǎn)資源，因此，建設(shè)項(xiàng)目不壓覆“靈武市甜水河普查區(qū)”查明礦產(chǎn)資源。

3.2.2 壓覆“靈武市橫城礦區(qū)丁家梁普查區(qū)”礦產(chǎn)資源影響評估

“靈武市橫城礦區(qū)丁家梁普查區(qū)”普查階段工作于1978年12月完成，普查階段工作由于資源儲量估算深度較淺，對南端的深部潛在礦產(chǎn)資源未進(jìn)行資源儲量估算[2]。2010年在實(shí)施丁家梁井田南部勘探工作時(shí)，充分考慮到周邊鐵路設(shè)施，勘探區(qū)北部以太中銀鐵路壓覆區(qū)南界為勘探區(qū)北界，勘探區(qū)南部以大古鐵路壓覆區(qū)北界為勘探區(qū)南界，勘探階段對勘探區(qū)外大古鐵路壓覆區(qū)域潛在礦產(chǎn)資源未進(jìn)行資源儲量估算。建設(shè)項(xiàng)目從丁家梁南部勘探區(qū)外大古鐵路北側(cè)通過，因此，建設(shè)項(xiàng)目不壓覆“靈武市橫城礦區(qū)丁家梁普查區(qū)”查明礦產(chǎn)資源；建設(shè)項(xiàng)目在大古鐵路及原國道307已壓覆范圍基礎(chǔ)上，對“靈武市橫城礦區(qū)丁家梁南部勘探區(qū)”內(nèi)礦產(chǎn)資源產(chǎn)生新增壓覆區(qū)域，最大壓覆范圍和新增壓覆區(qū)域見位置關(guān)系圖2和圖3。

通過垂直剖面法所確定壓覆范圍可知，建設(shè)項(xiàng)目壓覆丁家梁南部勘探區(qū)內(nèi)6層可采煤層（一煤、三煤、五煤、八煤、九上煤、九煤），可采煤層總厚13.39m，采深1100m，壓覆區(qū)煤層群采深采厚比為82.15，不滿足《規(guī)范》[3]第60條規(guī)定的煤層群的采深與分層采厚比大于或者等于150，由此可知建設(shè)項(xiàng)目壓覆范圍內(nèi)可采煤層的開采對建設(shè)項(xiàng)目產(chǎn)生影響。

3.3 壓覆影響評估結(jié)論

綜上所述，改擴(kuò)建公路工程不壓覆“靈武市甜水河普查區(qū)”查明礦產(chǎn)資源，不壓覆“靈武市橫城礦區(qū)丁家梁普查區(qū)” 查明礦產(chǎn)資源，改擴(kuò)建公路工程對“靈武市橫城礦區(qū)丁家梁井田南部勘探區(qū)”內(nèi)南部賦存查明礦產(chǎn)資源造成壓覆。

4 建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)資源儲量估算

4.1 資源儲量估算工業(yè)指標(biāo)及依據(jù)

改擴(kuò)建公路工程對“靈武市橫城礦區(qū)丁家梁井田南部勘探區(qū)”內(nèi)南部賦存查明礦產(chǎn)資源造成壓覆，估算煤層為壓覆范圍內(nèi)一、三、五、八、九號煤及九煤層分岔的九上煤，共計(jì)6層。本次資源儲量估算工業(yè)指標(biāo)主要參照《寧夏回族自治區(qū)靈武市橫城礦區(qū)丁家梁井田南部勘探報(bào)告》[2]中執(zhí)行。

4.2 資源儲量估算方法及參數(shù)選擇

4.2.1 估算方法

資源量在煤層底板等高線水平投影圖上估算，采用地質(zhì)塊段法與煤層底板等高線法相結(jié)合的方法，以達(dá)到相應(yīng)控制程度，進(jìn)行各級塊段的劃分。地質(zhì)塊段法（平面投影）是在煤層底板等高線圖上，采用計(jì)算機(jī)讀取各塊段的水平投影平面積，用塊段內(nèi)平均傾角計(jì)算出斜面積，再乘以塊段內(nèi)各見煤點(diǎn)可采真厚度的算術(shù)平均值和煤層視密度，即得到塊段資源量，各塊段資源量之和即為煤層資源量。本次工作在原勘探報(bào)告的資源儲量估算圖件基礎(chǔ)上采用面積分割法估算壓覆區(qū)的礦產(chǎn)資源儲量。

4.2.2 估算參數(shù)

壓覆塊段面積為在原勘探報(bào)告的資源儲量估算圖上根據(jù)工程壓覆的資源儲量估算范圍界線分割原塊段面積后直接量?。粔K段煤層平均厚度、塊段平均視密度和塊段煤平均傾角沿用勘查報(bào)告對應(yīng)塊段數(shù)據(jù)。

4.2.3 壓覆資源儲量估算范圍的確定

根據(jù)《規(guī)范》[3]，改擴(kuò)建公路工程保護(hù)等級為Ⅱ級，構(gòu)筑物圍護(hù)帶的寬度為15m。以建設(shè)項(xiàng)目路堤兩側(cè)排水溝邊緣為受護(hù)對象邊界向外留設(shè)15m圍護(hù)帶，采用垂直剖面巖層移動(dòng)角法設(shè)計(jì)保護(hù)礦柱，保護(hù)礦柱范圍即為壓覆范圍，壓覆范圍與礦層資源儲量估算范圍重疊區(qū)域即為壓覆資源儲量估算范圍。

由于改擴(kuò)建公路工程是在原G307國道的基礎(chǔ)上改擴(kuò)建項(xiàng)目，在壓覆范圍內(nèi)新改擴(kuò)建G307國道位于原G307國道北側(cè)，建設(shè)項(xiàng)目繼續(xù)向東延伸又與原G307國道重合。因此在丁家梁礦區(qū)段，改擴(kuò)建公路工程位于原G307國道北側(cè)路段，在原G307國道已壓覆范圍基礎(chǔ)上會(huì)產(chǎn)生新增壓覆區(qū)域。經(jīng)計(jì)算，建設(shè)項(xiàng)目最大壓覆面積為0.144 km2，其中改擴(kuò)建G307國道產(chǎn)生新增壓覆范圍面積約0.099 km2。

4.4 壓覆資源儲量估算結(jié)果

改擴(kuò)建公路工程壓覆丁家梁井田南部勘探區(qū)新增壓覆范圍及原G307國道已壓覆范圍內(nèi)的一、三、五、八、九號煤及九煤層分岔的九上煤，共計(jì)6層可采煤層，其中太原組八、九號煤及九煤層分岔的九上煤層存在高硫煤（全硫大于3%），本次分別進(jìn)行了資源儲量估算。

經(jīng)估算，截止2020年6月30日，改擴(kuò)建公路工程壓覆“靈武市橫城礦區(qū)丁家梁井田南部勘探區(qū)”礦產(chǎn)資源（全硫小于3%）為231.87萬噸，其中推斷資源量173.64萬噸，控制資源量58.23萬噸；另外，壓覆丁家梁井田南部勘探區(qū)高硫煤（全硫大于3%）72.95萬噸，其中推斷資源量36.62萬噸，控制資源量36.33萬噸。

其中，原G307國道已壓覆“寧夏回族自治區(qū)靈武市橫城礦區(qū)丁家梁井田南部勘探區(qū)”礦產(chǎn)資源（全硫小于3%）112.18萬噸，其中：壓覆推斷資源量89.68萬噸，壓覆控制資源量22.50萬噸。另外，壓覆太原組煤層高硫煤（全硫大于3%）46.40萬噸，其中：壓覆推斷資源量29.28萬噸，壓覆控制資源量17.12萬噸。

其中，因改擴(kuò)建G307國道新增壓覆“寧夏回族自治區(qū)靈武市橫城礦區(qū)丁家梁井田南部勘探區(qū)”礦產(chǎn)資源（全硫小于3%）119.69萬噸，其中：壓覆推斷資源量83.96萬噸，壓覆控制資源量35.73萬噸。另外，壓覆高硫煤（全硫大于3%）26.55萬噸，其中推斷資源量7.34萬噸，控制資源量19.21萬噸。

5 結(jié)語

本文是通過野外實(shí)地調(diào)查和收集各勘查報(bào)告資料，結(jié)合具體改擴(kuò)建公路工程壓覆礦產(chǎn)資源具體情況，進(jìn)行了壓覆影響評估分析和資源儲量估算，為此類改擴(kuò)建公路工程壓覆礦產(chǎn)資源評估工作提供具體參考。此外，就改擴(kuò)建公路工程壓覆資源儲量的情況，提出以下建議：

（1）建設(shè)項(xiàng)目首先考慮避讓，若無法避讓，應(yīng)和礦業(yè)權(quán)所有人進(jìn)行協(xié)商溝通，解決壓覆及相互影響事宜，在建設(shè)項(xiàng)目壓覆范圍內(nèi)按相關(guān)規(guī)范預(yù)留安全保護(hù)煤柱，以保證擬建公路路基的穩(wěn)定和運(yùn)營的安全。

（2）如果礦業(yè)權(quán)方在壓覆范圍內(nèi)進(jìn)行采礦活動(dòng)，建設(shè)方應(yīng)與礦方簽訂免責(zé)協(xié)議，且對建設(shè)項(xiàng)目長期進(jìn)行地表變形監(jiān)測，若發(fā)現(xiàn)地表變形或建設(shè)項(xiàng)目開裂現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采取必要措施手段進(jìn)行防治。