貴州畢節大梨樹煤礦地質災害及其治理

李 峰

（貴州煤礦地質工程咨詢與地質環境監測中心，貴州貴陽550081）

1 礦區概況

畢節市七星關區八寨鎮大梨樹煤礦位于畢節市七星關區八寨鎮，隸屬八寨鎮管轄，距八寨鎮13km，距海子街鎮18km。礦區由4個拐點坐標圈定，呈南北向展布，為一長方形，走向長約3km，傾向寬約1.2km，面積3.7021km2。礦區西側5km外有畢節至滬洲321國道通過，礦區有簡易公路與321國道相通。

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

2 礦區地層

本礦區及周邊地層為二疊系中統茅口組，二疊系上統龍潭組、長興組，三疊系下統飛仙關組及第四系。分述如下：

①二疊系中統茅口組(P2m)：淺灰—灰白色、中—厚層狀細晶石灰巖，具縫合線構造，含少量燧石團塊及炭泥質條帶，產腕足類動物化石。據區域資料，其厚度大于300m。

②二疊系上統龍潭組（P3l）：出露于礦區西部，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造，以灰色、深灰色、黑色，泥巖、粉砂巖、細砂巖、灰巖、煤層為主，局部夾鋁土質泥巖、炭質泥巖。產羊齒類等植物化石。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號煤層為全區可采，屬較穩定煤層，15、16號煤層為大部可采，屬較穩定煤層。

③二疊系上統長興組（P3c）：深灰色、中—厚層狀含燧石石灰巖，鋸齒狀縫合線構造發育，含方解石脈，層間夾有機質、泥質條帶，產瓣鰓類動物化石。厚33.43～40.03m，平均厚35.86m。

④三疊系下統飛仙關組（T1f）：出露于礦區中部及東部，按礦區內巖性出露可分為2段，分別描述如下：

飛仙關組一段（T1f1）：巖性以淺灰綠色薄層狀鈣質粉砂巖，間夾鈣質泥巖、薄層狀泥質灰巖，薄層狀粉砂巖。厚88.79～98.75m，平均厚93.47m。

飛仙關組二段（T1f2）：巖性為上部紫紅色薄層狀粉砂巖，夾細砂巖、泥質粉砂巖薄層，下部灰色中厚層狀石灰巖，夾粉砂巖薄層，顯晶質結構。縫合線構造、節理裂隙發育。據區域資料，其厚度大于100m。

⑤第四系（Q）：主要為坡積、殘積、沖積物，巖性以砂質粘土、亞粘土為主，見泥灰巖、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 礦區構造

評估區位于清水鋪向斜西翼南段，總體呈一單斜構造，地層走向近南—北，傾向近東，傾角30°～38°，一般33°。根據地表填圖、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，區內延展長度約370m。其對區內可采煤層有一定破壞作用，上、下盤地層傾角變化不大。礦區內褶皺不發育，但稍微有微波狀起伏。礦區構造復雜程度為中等。

4 可采煤層

14煤層：位于龍潭組上部，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%，結構簡單，對比可靠。為全區可采，屬較穩定煤層。

15煤層：位于龍潭組中上部，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%，結構簡單，對比可靠。為大部可采，屬較穩定煤層。

16煤層：位于龍潭組中部，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。該煤層層位較穩定，點可采率67%，面積可采率70%，結構簡單，對比可靠。為大部可采，屬較穩定煤層。

5 地質災害現狀

經實地調查，評估區內發現滑坡一處，目前滑坡發生面積較小，只對附近耕地產生了影響，未對村寨及人員造成損失，但仍有再次發生的可能性。未發現崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫等其它地質災害現象。

6 地質災害預測

礦區范圍內目前發現滑坡一處，未發現崩塌、地面塌陷、泥石流等地質災害，但存在發生地質災害的隱患。在以后的礦山開采過程中，易加劇及誘發現有災害和其它災害，對礦山生產、村民建筑、礦山地面工程設施構成威脅，危害程度大。

6.1 安全開采深度

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

式中：K——安全系數，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，屬重復采動之山區煤礦，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、加劇地質災害的預測

本礦區內礦層的上覆巖層的厚度在0～950m，均小于安全采深，表明當礦層被開采后，在形成大面積的采空區域后，上覆巖層就會發生移動變形，從而影響地面建筑及加劇現狀地質災害，同時可能引發井田及其影響范圍內地面塌陷、地裂縫、崩塌、滑坡等地質災害的發生，對礦區及采礦活動影響范圍內的村寨、公路和地面工業廣場的危害程度大。

7 礦山環境保護與綜合治理技術方法

（1）礦區地質構造中等，為指導礦區的地質災害防治，應繼續查明礦層深部展布情況，正確劃定禁采區及校正地表移動影響邊界等認識；礦區上部的村寨住戶較多，由于采礦活動持續的時間較長，考慮到村寨范圍和規模會發生變化等因素，建議在劃定禁采區時準確測量地面村寨并嚴格按照“規程”操作。

（2）為了避免引發地質災害，充分利用有限資源，建議局部采取充填法采礦。

（3）成立地質災害防治小組，礦山生產期間加強對礦區地質災害的監測，編制防災預案，完善宣傳、警示標志，認真做好預測、預報、預警工作，努力做到防患于未然，確保人民群眾生命財產安全，達到防災減災的目的。

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

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

[1]DZ/T 0286-2015地質災害危險性評估規范[S].

[2]地質災害防治條例（中華人民共和國國務院第394號令）[S].

[3]國家煤炭工業局.建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程[S].北京：煤炭工業出版社，2000.