贵州省兴仁县王家寨煤矿地灾评估.docx
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贵州省兴仁县王家寨煤矿地灾评估
贵州省兴仁县王家寨煤矿矿山
地质灾害危险性评估报告书
(二级评估)
贵州省地矿建设工程施工公司
二○○八年八月
贵州省兴仁县王家寨煤矿
地质灾害危险性评估报告书
资质证书:
地质灾害危险性评估甲级
证书号:
黔国土资地灾评资字第(2005124003)
拟编:
王平
审核:
罗吉高
技术负责:
段竹
经理:
黄继平
贵州省地矿建设工程施工公司
二○○八年八月
目录
前言…………………………………………………………………………………….1
一、评估任务的由来…………………………………………………………………………1
二、评估工作的依据…………………………………………………………………………1
三、目的及主要任务…………………………………………………………………………1
第一章评估工作概况…………………………………………………………………..2
一、矿山概况与范围………………………………………………………………………..2
二、以往工作程度……………………………………………………………………………4
三、工作方法及完成的工作量………………………………………………………………4
四、评估范围与评估级别的确定……………………………………………………………5
第二章、地质环境条件………………………………………………………………….7
一、气象、水文………………………………………………………………………………7
二、地形地貌…………………………………………………………………………………7
三、地层岩性…………………………………………………………………………………8
四、地质构造与地震………………………………………………………………………..10
五、水文地质条件………………………………………………………………………….12
六、岩土工程地质特征…………………………………………………………………….13
七、人类工程活动对地质环境的影响…………………………………………………….14
八、社会环境条件………………………………………………………………………….14
第三章、地质灾害危险性现状评估…………………………………………………..15
一、地质灾害类型及特征………………………………………………………………….15
二、地质灾害危险性现状评估…………………………………………………………….15
第四章、地质灾害危险性预测评估………………………………………………….15
一、煤层安全开采深度的计算………………………………………………………….16
二、移动角的确定…………………………………………………………………………17
三、引发和加剧地质灾害的预测评估……………………………………………………..17
四、地面村寨、公路及工业广场可能遭受的质灾害的预测评估……………………….17
第五章质地灾害危险性综合分区评估与防治措施………………………………19
一、地质灾害危险性综合分区原则及量化指标………………………………………….19
二、地质灾害危险性综合分区评估……………………………………………………….20
三、建设场地适宜性分区评估…………………………………………………………….21
四、防治措施……………………………………………………………………………….21
第六章结论与建议…………………………………………………………………22
一、结论……………………………………………………………………………………..22
二、建议……………………………………………………………………………………..23
附图
顺序号图号图名比例尺
11贵州省兴仁县王家寨煤矿地质灾害危险性评估环境地质图1∶5000
22贵州省兴仁县王家寨煤矿地质灾害危险性评估分区图1∶5000
33贵州省兴仁县王家寨煤矿地质灾害危险性评估剖面图1∶5000
附件
1、地质灾害危险性评估工作委托书
2、地质灾害危险性评估单位资质证书
3、贵州省地质环境项目专家评审意见书
前言
一、评估任务的由来
根据《国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知》(“国土资发[2004]69号”文)要求和《工程审查报批管理办法》(国土资源部第3号令)等文件有关要求,贵州省兴仁县王家寨煤矿委托我单位对拟建的贵州省兴仁县王家寨煤矿进行地质灾害危险性评估工作。
二、评估工作的依据
①《地质灾害防治条例》(国务院394号令2003.11.24)。
②国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知(国土资发[2004]69号文,2004.3.25)、附件《地质灾害危险性评估技术要求(试行)》。
③《贵州省兴仁县王家寨煤矿资源储量核实报告》(贵州省地质矿产勘查开发局一○五地质大队2006年2月)
④《兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿、鸿运煤矿地质灾害调查技术报告》(贵州省地质矿产勘查开发局一○五地质大队2004年8月)
委托书
三、目的及主要任务
目的:
为了防止矿山在建设和开采过程中引发、加剧和遭受地质灾害;保护环境,避免人民生命财产、国家财产遭受损失;保障矿山建设能够顺利进行,对已取得采矿证的的贵州省兴仁县王家寨煤矿进行地质灾害危险性评估,以达到防灾减灾、保障安全的目的,为地质灾害综合防治工作提供科学依据。
任务:
①查明评估区地质环境条件和地质灾害类型、规模、分布规律、影响范围及引发因素,进行地质灾害危险性现状评估;②对矿山建设引发、加剧地质灾害的可能性及对矿山建设本身、地面村寨、公路可能遭受现状地质灾害的危害程度进行预测评估;③最终对煤矿地质灾害危险性进行综合评估,确定对村寨构成直接威胁的山体陡壁为村寨围护带,划出禁采区的范围,达到防灾减灾、保障安全的目的;④提出有效防治地质灾害的措施和建议。
第一章评估工作概况
一、矿山概况与范围
王家寨煤矿为兴仁县遗留煤矿,私营独资企业。
生产规模15万吨/年。
2001年12月以后,煤矿加大投资力度,对该煤矿进行技术改造。
2004年8月被关停。
区内可采煤层有M1、M2、M3、M5、M7,1号井开采M1、M2煤层,M1煤层已经形成了一定的回采面,M2煤层只掘进了主巷,现未进行回采活动。
2号井主采M1、M2煤层,煤层产状为280°∠8°,且局部均已形成了一定的采空区。
该煤矿为斜井开拓,主斜井方位为近东西向。
王家寨煤矿行政区划隶属贵州省兴仁县潘家庄镇境内,位于兴仁县城北西,潘家庄镇北东,距兴仁县城平距约13公里。
矿区中心地理坐标为东经105°07′18″,北纬25°34′10″。
根据业主提供的矿区范围资料,矿区共由8个拐点圈定,东西长约2380m,南北宽约1320m,各拐点坐标、矿区面积及及采矿标高见表1。
矿山有简易公路与西环线相通,新建的西环线
三级公路从矿区东部通过,此公路两端与S309省道相连,至兴义市的顶效
表1 矿区范围坐标表
拐点
X
Y
拟定开采标高(m)
1
2828680
35511185
1850m—1100m
2
2829340
35511185
3
2829340
35510520
4
2829900
35510520
5
2829900
35511360
6
2830000
35511360
7
2830000
35512900
8
2828680
35512900
面积:
2.6187km2
镇60公里,区内交通方便(插图1)。
已建成的矿山工业广场位于矿区的东部王家寨村寨附近,建筑物及场坪依实地地形而建,其平场切填方地质灾害危险性不属于本次评估任务内容。
二、以往工作程度
1、20世纪70—80年代贵州省地矿局区调院、物化探院曾进行过1:
20万区域地质调查和1:
20万化探扫面工作;
2、1982—1984年区调院在区内作了1:
5万区域地质矿产调查,为本次地质工作提供了较好的基础地质资料。
3、兴仁县王家寨煤矿以往地质矿产研究程度较高,2002年—2005年贵州省地质矿产勘查开发局105地质大队、117地质大队在矿区周边开展煤矿勘查工作,先后提交经省国土资源厅评审通过的《贵州省兴仁县潘家庄镇兴隆煤矿勘查地质报告》、《贵州省兴仁县潘家庄镇振兴煤矿详查地质报告》、《贵州省兴仁县潘家庄镇顺发煤矿详查地质报告》。
4、贵州省地质矿产勘查开发局一○五地质大队在2004年8月提交的《兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿、鸿运煤矿地质灾害调查技术报告》
5、贵州省地质矿产勘查开发局一○五地质大队在2006年2月提交的《贵州省兴仁县王家寨煤矿资源储量核实报告》
6、贵州省地质矿产勘查开发局一○五地质大队2005年4月~2006年8月,开展了贵州省兴仁县地质灾害调查与区划工作,并提交了《贵州省兴仁县地质灾害调查与区划报告》。
以上工作为本次评估工作提供了可靠的地质、环境资料。
三、工作方法及完成的工作量
我单位接受委托后,进行了现场踏勘,收集了评估区内有关的环境地质、水文地质、工程地质等资料。
于2008年8月10日-30日进行了现场地质、环境地质、水文及工程地质、地质灾害(隐患点)调查及剖面测制等工作。
完成的实物工作量见表2。
经综合研究,编制了本评估报告。
完成主要实物工作量表2
项目
工作量
单位
备注
1∶10000环境地质调查
15
km2
1∶10000水文地质工程地质调查
15
km2
调查点(地质点、地质灾害点等)
110
个
1∶5000剖面测制
16820
m
5条
收集的主要资料有:
1、1∶20万兴仁幅地质图(贵州省地矿局区调队)
2、1∶20万兴仁幅水文地质图(贵州地质局第二水文地质工程地质大队);
3、《贵州省兴仁县王家寨煤矿资源储量核实报告》及图件,(贵州省地质矿产勘查开发局一○五地质大队,2006年2月);
4、贵州省地质矿产勘查开发局一○五地质大队在2004年8月提交的《兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿、鸿运煤矿地质灾害调查技术报告》
5、《贵州省兴仁县地质灾害调查与区划报告》,(贵州省地质矿产勘查开发局一○五地质大队,2006年8月)。
四、评估范围与评估级别的确定
地质灾害危险性评估范围的界定,原则上在矿区范围基础上,扩展到周围地表分水岭地带。
矿区属中山侵蚀地貌,地形切割较大,区内最高海拔1972.9米,位于评估区西南部马驿平子山顶,海拔最低位于评估区东南部下寨河谷,海拔1380米,最大相对高差592.9米左右,一般海拔1400~1700米,相对高差300m左右。
故以矿区范围外推300-600m左右的的山脊、山顶、沟谷为界,评估区面积7.35km2。
见附图1、2。
评估区属中山侵蚀地貌,地形以斜坡-陡坡为主,地形地貌条件复杂;区内出露地层为二叠系龙潭组(P3l)、长兴-大隆组(P3c+d),三叠系夜郎组(T1y)及第四系(Q),岩性主要为粉砂岩、砂岩、粘土岩、灰岩、白云岩等,工程地质条件中等;构造较发育,主要构造线位置属于扬子准地台西南缘晴隆——安龙构造变形区中部,邻近右江造山带。
区内主要构造线呈北东向展布。
位于放马坪背斜北西翼、青山向斜南东翼次一级向斜,挟持于鸡场坪——王家寨断层(F1)与张家坡断层(F2)之间的断块中。
评估区内沟谷发育,沟溪水枯季流量小或干枯,雨后山间沟溪水流量较大,评估区东侧小石桥径流,标高+1380m左右,为当地的最低侵蚀基准面与排泄基准面,该矿山最低采矿标高1100m,低于最低侵蚀基准面标高(1380m)280m,因此,区内水文地质条件复杂;区内人类工程活动主要为村民耕种、公路建设及车辆行人、矿山开采等,破坏地质环境的人类工程活动强烈;据实地调查,有滑坡、崩塌、地裂缝、泥石流、地面塌陷等现状地质灾害,区内现状地质灾害发育。
因此,评估区地质环境条件复杂程度为复杂类型。
该矿山为小型矿山,属一般建设项目,评估区地质环境条件复杂程度为复杂类型,按《地质灾害危险性评估分级表》确定为二级评估。
综上所述:
拟建的贵州省兴仁县王家寨煤矿位于兴仁县县城北西,潘家庄镇北东,直距约13公里,行政区隶属贵州省兴仁县潘家庄镇所辖,新建西环线三级公路经过矿区东部,公路两端与S309省道相连,交通条件方便;矿山设计生产能力为30万吨/年,工业广场位于评估区东部(已建成),该矿山为小型矿山,属一般建设项目;评估区属低中山侵蚀地貌,地形切割较大,地形地貌条件复杂;地质构造中等,岩土体工程地质性质较差,水文地质条件复杂;破坏地质环境的人类工程活动强烈,现状地质灾害发育。
因此,地质环境条件复杂程度为复杂类型。
按地质灾害危险性评估分级表确定为二级评估。
第二章、地质环境条件
一、气象、水文
区内属亚热带湿润季风性气候区。
年均气温15.2℃,日最高气温34.6℃,最低气温-7.8℃。
最热为7月,月均气温22℃;最冷为1月,月均气温6.4℃。
年均降雨量1327.9mm,最多年达1887.6mm;最少年仅960.4mm;5~9月为丰水期,占年降雨量的80%以上,年均蒸发量1368.1mm,年平均相对湿度81%。
评估区地处贵州西南部,属珠江流域,南、北盘江分水岭地带。
矿区中部有一南北向的分水岭将矿区划分为东西两部分。
分水岭东部有一常年性河流小石桥河,枯季流量约15—25L/S,自北向南径流至猪场坝一带进入溶洞成为伏流,推测往东南后流出地面汇入麻沙河,最终注入北盘江。
分水岭西部溪沟向南西径流,汇入火冲大沟,进入马岭河,最终注入南盘江。
矿区地表水较稳定的为流经矿区东部的小石桥河,其枯季流量为15—25L/s,评估区东部有数条小溪沟,均汇入小石桥河。
评估区西部的火冲大沟其枯季流量为40—60L/s。
且随季节性变化较大。
东侧小石桥河河谷标高1380m为评估区一带的最低侵蚀基准面,矿区内矿体埋藏部分低于当地潜水面,地下水对矿山开采影响较大。
二、地形地貌
评估区地势中部较高,东、西两侧低,属中山侵蚀溶蚀山地地貌,区内夜郎组、长兴—大隆组地层分布地段地形较陡,煤系地层分布地段地形较缓,含煤地层多被第四系坡积物覆盖。
因此,地形切割较大,山体总体呈南北向延伸,区内最高海拔1972.9米,位于评估区北西部山顶,海拔最低位于评估区东部小石桥径流,海拔1380米,为当地的最低侵蚀基准面与排泄基准面。
最大相对高差592.9米,一般海拔1300~1600米,相对高差300m左右。
矿区位于斜坡-陡坡地带,自然斜坡-陡坡坡度10-60°,评估区内地形标高1972.9-1380m,相对高差592.9m。
地形起伏大,评估区地形地貌条件属复杂类型。
三、地层岩性
评估区内出露地层有上二叠统龙潭组(P3l)、长兴-大隆组(P3c+d),三叠系下统夜郎组(T1y)、第四系(Q)。
由老至新简述如下:
龙潭组(P3l):
岩性为灰、深灰色薄—中层砂岩、粘土岩、夹硅质岩、少量生物屑灰岩。
按岩性组合特征可分二段:
第一段(P3l1):
中下部为灰、深灰色薄至中层粉砂岩、粘土岩、炭质粘土岩夹煤层(线);顶部为灰、深灰色中至厚层状强硅化泥晶生物屑灰岩。
厚56.83~81.75m。
第二段(P3l2):
灰、深灰、灰黑色薄至中层粘土岩、粉砂质粘土岩,灰色中至厚层粉砂岩、含钙质细粒岩屑砂岩夹含砾砂岩及煤层,上部夹灰色中至厚层泥晶生物屑灰岩、泥质生物屑泥晶灰岩。
具条带、条纹构造,发育水平层理、波状层理、脉状层理、透镜状层理,为矿区内主要含煤层位。
厚:
226.38~265.01m。
长兴-大隆组(P3c+d):
顶部为灰色中厚层生物屑灰岩,上部为灰、灰绿色薄—中层粉砂岩、粉砂质粘土岩、钙质粘土岩夹2~3层厚约5~15cm黄绿色薄层朦脱石粘土岩,化石丰富;下部为灰、深灰色中—厚层状生物屑灰岩、生物屑泥灰岩夹生物屑粘土岩。
厚:
95.96~113.25m。
夜郎组(T1y):
由灰绿、紫红色砂岩、粉砂岩、粘土岩及灰岩组成。
按岩性组合特征分三段:
第一段(T1y1):
下部为灰色厚层至块状白云质长石粉砂岩夹中至厚层绿泥石含粉砂质泥灰岩;中部为紫灰色厚层至块状层纹状粉砂质泥灰岩夹薄层粉砂质粘土岩、钙质粘土岩;上部为灰紫色厚层至块状条纹状石英细砂岩及薄层钙质长石石英粉砂岩、粉砂质粘土岩夹灰绿色薄至中层粉砂质灰岩。
厚68.39~88.49m。
第二段(T1y2):
按岩性组合分为三个亚段:
第一亚段(T1y2a):
为灰色中厚层砂屑鲕粒灰岩夹泥质条带灰岩。
厚38.64~48.28m。
第二亚段(T1y2b):
为深灰色、灰紫色薄—中厚层砂岩、粉砂岩、粘土岩夹灰岩、泥质灰岩。
厚200.8~271.0m。
第三亚段(T1y2c):
为灰、深灰色中厚层泥晶灰岩、泥质灰岩夹粘土岩及粉砂岩。
厚41—62m。
第三段(T1y3):
紫红、黄绿色薄—中层粉砂岩、粘土岩夹泥质灰岩。
厚>85m。
第四系(Q)
分布零星,岩性为泥砾、砂砾、粘土及砂、砾石等残积及冲积层。
厚0~10m。
四、地质构造与地震
1、地质构造
区域大地构造位置属于扬子准地台西南缘晴隆—安龙构造变形区中部,邻近右江造山带,主要构造线呈近北北西向展布。
(1)、褶皱
矿区位于放马坪背斜北西翼、青山向斜南东翼次一级向斜,挟持于鸡场坪——王家寨断层(F1)与张家坡断层(F2)之间的断块中。
矿区北部地层总体走向为北西向,倾向南西,地表倾角一般7—9度,局部揉皱发育地段达13—15度。
矿区南部地层走向为近南北向,倾向西,地表倾角一般5—8度,局部揉皱发育地段达13—15度。
矿区总体轴向北东向,北东扬起的宽缓小向斜。
(2)、断裂构造:
受构造影响,区内节理、裂隙发育,东缘有近南北向F1断层通过,倾向西,倾角60°,为西盘上升、东盘下降的逆断层,铅垂断距约90m,走向延伸长大于5Km,两端延伸出图,断层地表多被第四系坡积物掩盖,露头不清。
矿区西北缘F2断层,走向北东30°,倾向不明,水平断距约0.3Km,走向延伸长大于1Km,两端延伸出图。
矿区构造复杂程度为“中等”类型。
综上所述,矿区位于放马坪背斜北西翼、青山向斜南东翼次一级向斜,挟持于鸡场坪——王家寨断层(F1)与张家坡断层(F2)之间的断块中。
区内南北向的F1断层位于矿区东部边缘,未切穿整个矿区,受构造影响,区内节理、裂隙发育,对矿权范围内煤层影响较大,因此,其构造复杂程度总体属中等类型。
2、地震
据《中国地震动参数区划图(GB18306-2001)》,本区相应地震基本烈度为Ⅵ度。
五、水文地质条件
评估区处于珠江流域,南、北盘江分水岭地带。
矿区中部有一南北向的分水岭将矿区划分为东西两部分。
分水岭东部有一常年性河流,自北向南径流至猪场坝一带进入溶洞成为伏流,推测往东南后流出地面汇入麻沙河,最终注入北盘江。
分水岭西部溪沟向南西径流,汇入火冲大沟,进入马岭河,最终注入南盘江。
矿区地表水较稳定的为流经矿区东部的小石桥河,其枯季流量为15—25L/s,评估区东部有数条小溪沟,均汇入小石桥河。
评估区西部的火冲大沟其枯季流量为40—60L/s。
评估区调查泉点3个均属于T1f流量0.01-11.00L/S,变化大,说明T1f地层含水性不均匀。
评估区东部小石桥径流标高1380米,为当地的最低侵蚀基准面与排泄基准面。
本次水文地质工作未进行系统测量,所用资料全部采用117地质队实测的兴隆煤矿水文地质资源料(详见《贵州省兴仁县潘家庄镇兴隆煤矿勘查地质报告》),其工作范围覆盖本区。
地表水调查情况表
所属水系
编号
观测时流量(L/s)
观测日期(年月日)
北盘江
S1
4.46
2005.1.24
S2
0.80
2005.1.30
S3
0.10
2005.1.30
S4
8.27
2005.1.30
S5
0.45
2005.1.30
S6
0.08
2005.1.30
S7
0.07
2005.1.30
S8
0.08
2005.1.30
南盘江
S9
0.35
2005.1.24
S10
0.16
2004.5.2
S11
0.28
2004.5.2
S12
0.10
2004.5.2
S13
0.60
2004.4.28
S14
0.12
2004.4.27
S15
0.45
2004.4.27
S16
0.12
2004.4.27
S17
0.72
2004.4.27
S18
0.60
2004.4.27
S19
10.00
2003.12.28
S20
0.955
2004.4.26
S21
0.61
2004.4.26
S22
46.50
2005.1.29
1、地下水类型
评估区地下水类型主要为碎屑岩基岩裂隙水,次为碳酸盐岩岩溶水,有少量的松散岩类孔隙水。
2、含水岩组及其富水性
松散层孔隙水含水岩组:
地下水赋存于第四系残坡积层泥砾、砂砾、粘土及砂、砾石的孔隙中,其富水性弱,属弱含水岩组。
碳酸盐岩岩溶水含水岩组:
地下水赋存于三叠系下统夜郎组二段及二叠系长兴-大隆组的碳酸盐岩中,岩溶裂隙发育,含岩溶裂隙水,为评估区的主要含水层,沿层面或沿垂直裂隙溶蚀发育溶洞及岩溶裂隙,其富水性中等—强。
碎屑岩基岩裂隙水含水岩组:
地下水赋存于三叠系下统夜郎组一、三段和二叠系上统龙潭组碎屑岩的节理、裂隙中,其富水性较弱,属弱含水岩组。
3、地下水补、径、排条件
评估区地处珠江流域,南、北盘江分水岭地带,矿区中部有一南北向的分水岭将矿区划分为东西两部分,地下分水岭与地表分水岭基本一致,分水岭东部溪沟流向南,进入小石桥河后汇入麻沙河最终流入北盘江。
分水岭西部溪沟向南西径流,汇入火冲大沟,进入马岭河,最终注入南盘江。
评估区内地下水类型主要为基岩裂隙水。
大气降水为区内地下水的主要补给源,接受大气降水补给后,地下水沿节理裂隙以分水岭为界向东西两个方向的沟谷、河谷等地形切割强烈地段以渗出的方式排泄,区内水文地质条件复杂。
六、岩土工程地质特征
评估区内出露地层按岩土体组合类型划分为硬质岩岩组、软质岩组、硬质岩夹软质组和松散岩组四类。
分述如下:
1、硬质岩岩组:
二叠系长兴组灰岩,其岩质坚硬,抗风化、抗压能力较强,工程地质性质较好。
2、软质岩组:
三叠系下统夜郎组粘土岩、粉砂质粘土岩、砂岩的岩性组合,其岩质较软,稳固性较差,抗压、抗风化能力弱,工程地质性质较差。
3、硬质岩夹软质岩组:
二叠系上统长兴-大隆组的碳酸岩夹粘土岩、粉砂质粘土岩的岩性组合,其岩质软硬不一,稳固性较差,抗压、抗风化能力较弱,工程地质性质较差。
4、松散岩组:
沟谷中及地势较平缓地带第四系覆盖较厚,多为松散的残坡积物,其结构松散、大小混杂、稳固性差,抗压能力弱,工程地质性质差。
总之,区内第四系松散层覆盖较厚,基岩为夜郎组、长兴-大隆组、龙潭组等地层,属硬质岩组、硬质岩夹软质岩岩组、软质岩组和松散岩组四类,区内岩土体工程地质性质总体较差。
七、人类工程活动对地质环境的影响
评估区人类工程活动主要是当地村民住宅、耕作、公路及采矿活动,区内人类工程活动,对地质环境影响较大,经调查、访问矿区范围及附近有老煤窑,因此,评估区破坏地质环境的人类工程活动较强烈。
八、社会环境条件
在评估区内有王家寨、新寨、大寨、关家坟、四宫寨、下四关寨、发红田、四亩田等村寨,其中王家寨(原乡政府驻地)房屋约80幢,人口447人,新寨41幢,人口约300人,大寨44幢约200人,四宫寨10幢,人口约50人,下四关寨4幢,人口约30人,发红田27幢,人口约200人,四亩田2幢,人