永晟煤礦滑坡發(fā)育特征及治理措施分析

摘要：永晟煤礦位于貴州省金沙縣城區(qū)東南30 km處，礦井生產(chǎn)排放大量矸石，均堆積在斜坡坡頂處，坡體存在滑坡風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重地威脅礦區(qū)安全生產(chǎn)和周邊居民生命財(cái)產(chǎn)安全。本文以永晟煤礦為例，分析勘查區(qū)地質(zhì)背景和水文地質(zhì)條件，明確滑坡發(fā)育特征，最后提出滑坡治理措施。經(jīng)勘查，永晟煤礦滑坡平面形態(tài)為舌形，屬中型滑坡，邊界特征明顯。滑體前部與中部厚，后緣薄?；瑤樗缮⒍逊e層與基巖接觸面，形態(tài)變化較大，前部?jī)A角平緩，中后部逐漸變陡。根據(jù)滑坡變形機(jī)制和保護(hù)對(duì)象，可采用抗滑樁+局部擋土墻對(duì)滑體進(jìn)行支擋，然后對(duì)后緣已破壞的水渠和道路進(jìn)行修復(fù)，以消除潛在風(fēng)險(xiǎn)，保障礦區(qū)安全生產(chǎn)，維護(hù)周邊居民生命財(cái)產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：滑坡；發(fā)育特征；治理措施；地質(zhì)背景；水文地質(zhì)條件；永晟煤礦

中圖分類號(hào)：TD327；P642.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2023）08-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.08.039

Analysis on the Development Characteristics and Treatment Measures of Landslide in Yongsheng Coal Mine

JING Shuyuan

（115 Geological Brigade， Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development Guizhou Province， Qingzhen 551400， China）

Abstract： Yongsheng Coal Mine is located 30 km southeast of the urban area of Jinsha County， Guizhou Province， the production of the mine discharges a large amount of gangue， which is piled up at the top of the slope， and there is a landslide risk on the slope， which seriously threatens the safety of production in the mining area and the safety of the lives and property of surrounding residents. Taking Yongsheng Coal Mine as an example， this paper analyzes the geological background and hydrogeological conditions of the exploration area， clarifies the characteristics of landslide development， and finally proposes landslide treatment measures. After exploration， the plane shape of the Yongsheng Coal Mine landslide is tongue shaped， belonging to a medium-sized landslide with obvious boundary characteristics， and the front and middle parts of the sliding body are thick， and the trailing edge is thin. The sliding zone is the contact surface between the loose accumulation layer and the bedrock， with significant morphological changes， the front inclination is gentle， while the middle and rear gradually become steeper. According to the deformation mechanism and protection object of the landslide， anti slip piles and local retaining walls can be used to support the sliding body， and then the damaged water channels and roads at the rear edge can be restored to eliminate potential risks， ensure the safety of mining area production， and maintain the safety of surrounding residents' lives and property.

Keywords： landslide; development characteristics; treatment measures; geological background; hydrogeological conditions; Yongsheng Coal Mine

永晟煤礦位于貴州省金沙縣城區(qū)東南方，直線距離約為30 km。礦井生產(chǎn)排出的矸石均堆積在斜坡坡頂處，體積為（1.3～1.5）×104 m3。裂縫簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)顯示，隨著矸石排放量的增加，坡體開裂變形加劇，容易引發(fā)滑坡[1-2]，這既嚴(yán)重地威脅斜坡上礦區(qū)道路、職工宿舍和電機(jī)房等的安全，也影響附近居民生命財(cái)產(chǎn)安全。

1 勘查區(qū)地質(zhì)背景

1.1 地形地貌

勘查區(qū)內(nèi)地形總體上北高南低，屬溶蝕剝蝕中低山地貌?？辈閰^(qū)最高海拔為1 610.6 m，最低海拔為685 m，最大高差為925.6 m?？辈閰^(qū)山體走勢(shì)大致為南北向，主要為山巒斜坡，西部發(fā)育有一條切割較深的溝谷（干溝），溝谷走勢(shì)為南北向，于胡家寨處轉(zhuǎn)為東南向，兩側(cè)近東西向的一系列季節(jié)性沖溝匯入其內(nèi)。

1.2 地層巖性

經(jīng)勘查，勘查區(qū)出露地層由老至新分別為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）、第四系崩坡積（Q4col+dl）及雜填土（Q4ml）。二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M的地層巖性為砂巖、炭質(zhì)泥巖和黏土巖，局部含煤，底部黏土巖中含黃鐵礦，勘查區(qū)東部有黏土質(zhì)硫鐵礦。其與下伏地層呈假整合接觸。該層厚度為131.41～160.85 m，平均厚度為144.06 m。第四系崩坡積出露于整個(gè)斜坡地帶，巖性為黏土、碎石土。該層結(jié)構(gòu)松散，厚度為0～10 m，與下伏地層呈不整合接觸[3-4]。塊石為灰?guī)r巖塊、砂巖，含量為30%～60%。雜填土主要為矸石、修路及修建房子時(shí)的人工填土，厚度一般為0.5～1.0 m，矸石堆積較厚，有6～8 m。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造

勘查區(qū)位于高坪復(fù)式向斜中段東翼，該向斜展布方向?yàn)楸北睎|向，在高坪一帶寬緩，進(jìn)入勘查區(qū)變成寬緩復(fù)式向斜。局部受斷層影響的地層產(chǎn)狀傾角在80°左右，一般傾角為5°～15°。井田范圍內(nèi)褶皺共有10條，以高坪復(fù)式向斜、化覺背斜為主，其中高坪復(fù)式向斜發(fā)育有9條北北東向的次級(jí)褶皺?？辈閰^(qū)主要分布有兩條北北東向的次級(jí)褶皺。井田內(nèi)發(fā)育有大小斷層18條，其中有正斷層9條、逆斷層8條及性質(zhì)不明斷層1條，斷距為30～100 m，長(zhǎng)度最短的有300 m，最長(zhǎng)大于4 000 m?？辈閰^(qū)未見斷層通過?？辈閰^(qū)總體上為寬緩波狀褶皺，起伏不大，地層傾角一般為5°～15°。井田內(nèi)斷層及次級(jí)褶皺極為發(fā)育，構(gòu)造復(fù)雜，對(duì)勘查區(qū)滑坡的形成影響較大。

2 水文地質(zhì)條件

勘查區(qū)位于芙蓉江右岸，它屬于長(zhǎng)江流域的烏江水系。礦區(qū)內(nèi)地表水體主要為干溝，流量受大氣降雨的影響比較明顯，大致由北向南流動(dòng)，在胡家寨一帶轉(zhuǎn)向東南。據(jù)調(diào)查，該溪溝主要流經(jīng)碳酸鹽巖地層，滲漏嚴(yán)重，枯季時(shí)有的地段有水，有的地段則干涸，溝內(nèi)水體時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，常常斷流，雨季時(shí)徑流量大，其屬于典型的季節(jié)性沖溝。

2.1 地下水類型

勘查區(qū)內(nèi)地下水類型主要為基巖裂隙水，其次為孔隙水?；鶐r裂隙水的含水層位為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M?？紫端暮畬游粸榈谒南当榔路e，巖性主要為殘坡積碎石土，結(jié)構(gòu)疏松，孔隙發(fā)育，上層滯水賦存于其中。

2.2 含水巖組及其富水性

按照勘查區(qū)內(nèi)出露地層，由新至老敘述含水巖組及其富水性。第四系孔隙含水層分布于斜坡地段，有利于自然排水，不利于大氣降水補(bǔ)給。含水介質(zhì)主要為孔隙，具一定透水性，含孔隙水，富水性弱。二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M基巖裂隙含水層分布于礦區(qū)西部、西南部，中部見零星分布，其中西南部面積較大，出露區(qū)主要為山巒中上部及頂部。該層含水性弱，為相對(duì)隔水層。由于厚度較大，其隔水性能良好。

2.3 地下水的補(bǔ)、徑、排條件

勘查區(qū)內(nèi)地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給，經(jīng)第四系殘坡積層含碎石黏土層向下滲透，部分水體沿巖土界面形成徑流排泄出地表，另一部分水體繼續(xù)下滲至砂巖裂隙中，通過孔隙通道，徑流在地勢(shì)較低洼處排泄，最終匯入河流。

3 滑坡發(fā)育特征

3.1 滑坡的形態(tài)、規(guī)模及邊界特征

滑坡主滑方向?yàn)?19°，平面形態(tài)為舌形，縱向長(zhǎng)為170 m，橫向?qū)挒?8 m，滑坡面積為16 660 m2，滑體平均厚度為8.0 m，體積約為13.33×104 m3，屬中型滑坡，如圖1所示。后部邊界位于斜坡體后緣與西側(cè)穩(wěn)定巖質(zhì)斜坡接觸處，呈向東凸出的弧形，地面高程為1 195～1 199 m。西側(cè)巖質(zhì)斜坡（即斜坡后緣）出露龍?zhí)督M砂巖，巖層產(chǎn)狀為121°∠55°，為順層坡，基巖坡體穩(wěn)定性較好。前緣邊界位于向斜凹部附近的陡坎處。根據(jù)張拉裂縫延伸的范圍，結(jié)合地形地貌特征，綜合確定兩側(cè)邊界[5-6]。

3.2 滑體特征

地質(zhì)剖面測(cè)繪、鉆孔、槽探等資料顯示，滑體的物質(zhì)組成主要為碎石土和塊石土，此外，還含有黏土，碎石土層含角礫粉質(zhì)黏土，碎石塊大小分布不均。表層主要為耕植土或雜填土，其下為呈灰褐色、含碎石塊的粉質(zhì)黏土；上部呈松散狀，下部多呈稍密-中密狀。從滑坡縱向看，滑體呈現(xiàn)前部、中部厚，后緣薄的特點(diǎn)，一般厚度為3.0～9.0 m，最厚達(dá)9.8 m；從橫向上看，整體厚度較均勻，厚度均在7.5～8.5 m。

3.3 滑帶特征

礦區(qū)滑坡為松散堆積層滑坡，滑帶為松散堆積層與基巖接觸面，滑帶埋深為5.3～9.8 m。受區(qū)域構(gòu)造影響，滑坡所在斜坡為背斜、向斜的一翼，滑帶形態(tài)變化較大，在縱向上，前部?jī)A角總體平緩，滑帶的傾角在15°左右，向中后部逐漸變陡，中部?jī)A角為16°～23°，后緣傾角在25°～30°?；瑤翞榉圪|(zhì)黏土夾碎石，碎石占8%～10%，粒徑為0.5～2.0 cm，成分為灰色砂巖，粉質(zhì)黏土呈灰褐色或紫紅色，呈可塑至軟塑狀，在滑體前緣飽水后呈流塑態(tài)。滑帶土厚度為5～50 cm。

4 滑坡治理措施

根據(jù)滑坡的變形機(jī)制和保護(hù)對(duì)象，擬采用抗滑樁+局部擋土墻對(duì)滑體進(jìn)行支擋，然后對(duì)后緣已破壞的水渠和道路進(jìn)行修復(fù)，局部地段水渠改成明溝，貫穿道路地段埋設(shè)涵管。修復(fù)已損毀的道路時(shí)，針對(duì)滑體后緣形成的張拉裂縫，回填黏土并夯實(shí)。

5 結(jié)論

勘查發(fā)現(xiàn)，永晟煤礦滑坡主滑方向?yàn)?19°，平面形態(tài)為舌形，縱向長(zhǎng)為170 m，橫向?qū)挒?8 m，滑坡面積為16 660 m2，滑體平均厚度為8.0 m，體積約為13.33×104 m3，屬中型滑坡。滑動(dòng)面為土巖接觸面，下伏基巖為順向產(chǎn)出的二疊系龍?zhí)督M致密狀砂巖。經(jīng)穩(wěn)定性分析，在1/3飽水工況下，滑坡處于欠穩(wěn)定-不穩(wěn)定狀態(tài)，需要采取支擋措施。根據(jù)滑坡變形機(jī)制和保護(hù)對(duì)象，可采用抗滑樁+局部擋土墻對(duì)滑體進(jìn)行支擋，然后對(duì)后緣已破壞的水渠和道路進(jìn)行修復(fù)，以消除潛在風(fēng)險(xiǎn)，保障礦區(qū)安全生產(chǎn)，維護(hù)周邊居民生命財(cái)產(chǎn)安全。

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