地质灾害危险性评估
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山西煤炭运销集团左权盘城岭煤业有限公司
地质灾害危险性现状评估
山西煤炭运销集团左权盘城岭煤业有限公司现为持证的生产矿井,该
矿为山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件(晋煤重组办发[2009]74 号)《关于晋中市左权县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复》”文件批准的兼并重组整合矿井,批准生产能力 90 万t/a,批采煤层为 4号、15 号煤层,批采标高+1200~+440m,井田面积 8.0341k ㎡,矿井生产规模 90 万吨/年,经现场调查访问,评估区现状条件下未发现明显的地裂缝、
地面塌陷地质灾害。
地质灾害隐患为不稳定边坡、潜在泥石流等。
一、地面塌陷、地裂缝地质灾害危险性现状评估
1)采空区分布情况
本区煤炭资源丰富,开采历史悠久,矿区范围内主要可采 4、15 号煤层,多年来主要开采4、15 号煤层,2009 年前采煤方法为壁式采煤,炮采落煤,串车运输,绞车提升,生产能力 30~60 万t/a,回采率20%~50%;
2009 年以后采用综采放顶煤、一次采全高,生产能力 60~90 万t/a,回采率50%~85%。
已形成 4、15 号煤层地下采空区面积分别为 152.79 hm2、25.94 hm2,另外,东南部分布 4 号煤层古空区面积 12.81hm2。
4号煤层采空区分布于评估区东部,主要形成于 2009 年以前,形成采空区面积148.43h㎡(其中1994年以前60.94hm2,1994~2002年42.31hm2,2003~2009 年45.18hm2),采厚1.18m~1.62m,煤层埋深 20m~320m,采深采厚比 17~228。
2010~2011 年形成采空区面积4.43 hm2(其中2010 年0.69hm2,2011 年3.67hm2),采厚1.74m~1.86m,煤层埋深 270m~310m,采深采厚比 155~228(图7-1),2012 年以后没有开采4 号煤层。
15号煤层采空区分布于评估区东部,主要形成于2009 年以前,局部形成于2015~2016 年。
2009 年以前形成采空区面积 24.59h m2,其中原城关镇三矿采空破坏区面积 16.59 hm2,煤厚 4.28m~5.1m,煤层埋深 190m~335m,采深采厚比 44~66。
原盘城岭矿 15 号煤层采空区采厚 4.28m~5.4m,埋深 220m~358m,采深采厚比 42~66。
2015~2016 年形成采空区面积 2.99hm2,采厚 5.1m 左右,煤层埋深310m~360m,采深采厚比 75~81(图 7-2)。
图7-1 4 号煤层采空区现状分布图
图7-2 15 号煤层采空区现状分布图
2)地面塌陷、地裂缝地质灾害危险性现状评估
经现场调查、访问,评估区东部曾出现过小型地裂缝、地面塌陷,地表变形不明显,规模小,由于矿山采空时间较长,耕地已多年耕种,当地居民在耕种土地过程中整平填埋,采空地段部分植被已基本恢复,目前地表未发现地面塌陷、地裂缝等明显地面变形现象,已基本稳定,对评估区
村庄、工业场地、道路等影响小。
经现场调查、访问及矿方提供资料,评估区地裂缝、地面塌陷曾发生于4 号煤层采空区上方,主要发育于二叠系石盒子组砂质泥岩、泥岩及第四系黄土覆盖区,多呈直线或曲线形展布,裂缝长度 50~470m 不等,宽度
0.05~0.3m,已被填埋或被风化物填充,但在雨后有些地段会显现。
发育特征见表 7-2。
表 7-2 评估区地面塌陷、地裂缝区调查统计表
TX1 地面塌陷、地裂缝区:分布于评估区中部风井工业场地的东北侧山坡上的其他草地和林地中,为 2006~2010 年开采4 号煤层而引发,平面形态呈条形,最大塌陷深度 0.3m,影响面积 13.14h ㎡。
据调查访问,裂缝初现于2008 年,主要发育8 条裂缝,平行或雁行式排列,裂缝延伸方向NE,延伸长50~300m,向西北下错,裂缝间距 5~10m 不等,单缝长 50~
230m,宽5~30cm,可见深度 10~100cm,下错0.1~1.0m,裂缝初现至今已过去近 8 年,采空区现已基本趋于稳定。
现状调查,该区域裂缝已被填埋或被风化物填充,山坡上松树、槐树生长茂盛,草丛密布,该区域中部于 2013 年左右修建的运煤通道及通往瓦斯抽放站道路及边坡地带均未发
现地裂缝、地面塌陷等地质灾害。
曾影响 1.06hm2 旱地,直接经济损失 0.25 万元,危害程度小,危险性小。
现状条件下地质灾害危害程度小,危险性小(见表7-2、照片7-1~照片7-2)。
照片7-1 TX1 塌陷及裂缝区(镜向N E)照片7-2 TX1 塌陷及裂缝区(镜向N W)TX2 地面塌陷、地裂缝区:分布于评估区东北部山坡上的其他草地和林地及部分旱地中,整体呈面状塌陷,平面上为椭圆形,最大塌陷深度0.5~
1.0m,分布面积约7.61hm2,为原城关镇三矿1994年前开采4号煤层、2009年前开采 15 号煤层而引发,初现于1997 年,曾影响3.81hm2 旱地,直接经济损失0.91 万元,危害程度小,危险性小。
现状该区域裂缝已被填埋或被风化物填充。
TX3 地面塌陷、地裂缝区:分布于评估区中部风井工业场地、瓦斯抽放站东南侧山坡上的其他草地和林地及部分旱地中,为 2003~2005 年开采
4 号煤层而引发,平面形态呈椭圆形,最大塌陷深度 0.2~0.4m,影响面积
约7.53 hm2,塌陷、裂缝初现于 2003 年,裂缝呈平行或雁行式排列,延伸方向NNE 向为主,延伸长70~220m,向北西下错,裂缝间距 5~15m,单缝宽5~20cm,可见深度 5~75cm,下错0.2~0.35m。
曾影响 2.13 hm2 旱地,直接经济损失0.51 万元,危害程度小,危险性小。
现状该区域裂缝已被填埋或被风化物填充,山坡上松树、槐树生长茂盛,草丛密布,威胁人员少
于 10 人,危害程度小,危险性小。
TX4 地面塌陷、地裂缝区:分布于评估区东南部林地中,最大塌陷深度0.3~0.35m,影响面积约 10.6hm2。
形成于 4 号煤层采空区之上,采空区形成于1998~2002 年,初现于1999 年,主要发育3 条裂缝,平行或雁行式排列,裂缝延伸方向 NNE 为主,延伸长 100~150m,向西北下错,裂缝间距 5~15m,单缝宽2~15cm,可见深度 0.05~0.5m,下错0.3~0.35m。
曾影响10.6hm2 旱地,直接经济损失 2.6 万元,危害程度小,威胁人员少于
10 人,危险性小。
现状该区域裂缝已被填埋或被风化物填充,山坡上松树、槐树生长茂盛,草丛密布,威胁人员少于 10 人,危害程度小,危险性小总体来看,评估区内地面塌陷与地裂缝相伴生,现状条件下未造成人
员伤亡,地面塌陷地质灾害危害程度小,危险性小。
3)工业场地地面塌陷、地裂缝地质灾害危险性现状评估
1、行政办公场地
据2016 年储量核实年报,行政办公场地的汽车停放区、非机动车停车
场及矿区道路,座落在 4 号煤层采空区上方,该采空区属整合前原平兴煤
矿开采形成,形成于 1994 年前,采煤方法为壁式或房柱式炮采,串车运输,绞车提升,生产能力9 万t/a,回采率20%左右,留设煤柱多;煤厚 1.43m,煤层埋深 16m~46m,采深采厚比 11~32,本矿于 2012 年开始建设行政办公场地区地面建(构)筑,采空区经过23 年多已基本稳定,经现场调查、访问,未发现地面塌陷、地裂缝等地面变形现象,影响小。
车棚、汽车停放区座落在 4 号煤层采空区上方,该采空区属整合前原山西左权盘城岭煤业有限责任公司于 1998~1999 年开采形成,采煤方法为壁式或房柱式炮采,串车运输,绞车提升,生产能力21 万t/a,回采率30% 左右,留设煤柱多;煤厚 1.43m,煤层埋深 93m 左右,采深采厚比65 左右,
本矿于 2012 年开始建设行政办公场地区地面建(构)筑,采空区经过 18 年已基本稳定,经现场调查、访问,未发现地面塌陷、地裂缝等地面变形现象,影响小。
2、主副井工业场地
35KV 变电所、洗煤场座落在 4 号煤层采空区上方,该采空区属整合前原山西左权盘城岭煤业有限责任公司于 1994~1997 年开采形成,采煤方法为壁式或房柱式炮采,串车运输,绞车提升,生产能力21 万t/a,回采率
30%左右,留设煤柱多;煤厚 1.43m,35KV 变电所一带煤层埋深 90~108m,采深采厚比 51~98;洗煤场一带煤层埋深 148~188m,采深采厚比 103~131;采空区经过 20 年已基本稳定,经现场调查、访问,未发现地面塌陷、地裂缝等地面变形现象,影响小。
二、滑坡或崩塌地质灾害危险性现状评估
评估区内工业场地主要布置于沟谷区,工业场地依地形而建(见照片7-3、照片 7-4),周边较危险坡体大多进行了防护、治理,未引发崩塌、滑坡地质灾害。
其它已弃用的旧工业场地井口已封闭或填埋,并在其上建设了盘城小区或建设了停车场、矿区道路等。
现状调查,评估区存在 4 处不稳定边坡。
W1 不稳定边坡:位于主副井工业场地联合楼的东侧,坡体走向北西~西南,坡向西南~南东,坡长约 140m,坡高15~35m,坡度35~50°,坡体岩性上部为第四系上更新(Q3)统黄土组成,下部由二叠系下石盒子组二段软硬相间的砂岩、砂质泥岩、泥岩等组成,岩层倾向北西,倾角 14° 左右。
该边坡是自然及人为切坡形成,现坡体整体上植被发育较差,局部已有崩塌堆积于坡面上可坡脚,现状条件下该边坡段稳定性较差。
坡脚建有高约 1.5m 的石砌护堤,局部又在石砌护堤之上建有高约 1.5m 的砖结构
护堤,并在堤上留设有高 1~1.5m 的落石台。
威胁对象主要为联合楼、道路及过往行人等(见照片 7-5、照片 7-6、图 7-3),现状未造成人员伤亡及经济损失,危险性小。
W2 不稳定边坡:位于洗煤场地的北侧,坡体近直线,走向北东,坡向东南,坡长约 100m,坡高 8~13m,坡度 45~50°,坡体岩性由第四系上更新(Q3)统黄土(厚度约0~2m)及二叠系上石盒子组一段软硬相间的砂岩、砂质泥岩、泥岩等组成,岩层倾向北西,倾角18°左右。
组成边坡的岩土结构松散,崩塌物呈线状堆积于坡脚,现状条件下该边坡段稳定性较差。
威胁对象主要为坡下煤场机械及过往行人、车辆等(见照片 7-7、照片7-8、图7-4),现状未造成人员伤亡及经济损失,弱发育,危险性小。
W3 不稳定边坡:位于瓦斯抽放站场地的东北、运煤道路南侧,坡体近直线,走向北西,坡向西南,坡长约 200m,坡高15~25m,坡度45~50°,坡体岩性由第四系上更新(Q3)统黄土等组成,该边坡是在进行运煤道路建设时填方形成,在降水、浸泡、重力、振动等作用下,现状该边坡坡顶已出现裂缝及滑动等现象,现状条件下该边坡段稳定性较差。
威胁对象主要为坡上道路及过往行人、车辆等(照片 7-9、照片 7-10、图 7-5),现状未造成人员伤亡及经济损失,弱发育,危险性小。
W4 不稳定边坡:位于瓦斯抽放站场地的西侧,组成坡体的岩性北段主要为瓦斯抽放站进行地面整平时挖方弃土石,组成物质主要是 Q3 黄土及二叠系砂岩、砂质泥岩块石等,坡度 30~50°,组成边坡的土石体结构松散,属岩土质填方边坡,坡体总高约 10~30m,长约 150m,边坡坡向西北,该边坡上有宽约 3~4m 的通往风井场地土石道路。
北段上部充填土石坡面上植被覆盖率小于 15%,下部原始坡面上植被覆盖率 35~70%;南段坡面上植被覆盖率 35~70%,该边坡坡顶近围墙处修建有截排水沟,断面0.4m×0.6m
×0.4m,采用M5 水泥砂浆砌MU30 片石。
西部已建围墙及已有地面建(构)筑距该边坡坡顶最近距离 4~5m、8~12m。
南端约 15m 为二叠系上石盒子组二段软硬相间的砂质泥岩、泥岩等组成,岩层倾向北西,倾角20°左右,岩层风化强烈,现风化物已堆积于坡下,现状稳定性较差。
坡下有风井场地北部水泵房、瓦斯抽放站二期工程建筑、围墙及管线等,坡下有石砌护坡等,高约 4.5~5.0m,长约25~30m,宽约1.0~1.5m,并在其坡脚修建有排水渠。
上部为砖结构护坡,高约 4.5~5.0m,长约10~15m,二护坡之间留有落石台,砖结构护坡与边坡之间留有落石区域(照片 7-11、照片7-12、图7-6),现状未造成人员伤亡及经济损失,弱发育,危险性小。
照片7-3 生产区现状(镜向E S)照片7-4 办公、生活场地区(镜向E S)
照片7-5 W1 不稳定边坡(镜向N)照片7-6 W1 不稳定边坡(镜向N W)
照片7-7 W2 不稳定边坡(镜向W S)照片7-8 W2 不稳定边坡(镜向N W)
照片 7-9 W3 不稳定边坡(镜向 ES)照片 7-10 W3 不稳定边坡(镜向 NW)
照片 7-11 W4 不稳定边坡(镜向 ES)照片 7-12 W4 不稳定边坡(镜向 ES)
综之,评估区内现状条件下未发现崩塌、滑坡地质灾害。
对照《编制规范》附录 E,崩塌、滑坡地质灾害对矿山地质环境影响程度分级为“较
轻”。
图7-3 W1 不稳定边坡剖面图
图 7-4W2 不稳定边坡剖面图
图7-5W3 不稳定边坡剖面图
图7-6W4 不稳定边坡剖面图
1
三、泥石流地质灾害危险性现状评估
据调查:评估区内历史上未发生过泥石流地质灾害,发育 1 条潜在泥石流沟。
西河沟潜在泥石流沟(N ):处于评估区西部西河沟,汇水面积 4.88km 2 (图 7-7),最大相对高差 217.0m ,主沟长约 3.98km ,纵向坡降约 4.5~ 9.1%左右,沟谷宽 3~100m ,支沟较发育,谷坡高度一般 25~120m ,坡度 30~60°,下游以 U 型为主,上游及支沟以 V 型为主,地表岩性以第四系上更新统黄土和二叠系上石盒子组软硬相间的砂岩、砂质泥岩、泥岩等为主,岩层倾向北西,倾角 10~18°,砂质泥岩、泥岩风化强烈,松散物储量约 2 万 m³(照片 7-13~照片 7-16),沟坡植被较发育,覆盖率 50%左右。
照片 7-13 N 1 潜在泥石流沟物源(镜向 N ) 照片 7-14 N 1 潜在泥石流沟物源(镜向 E S )
照片 7-15 N 1 潜在泥石流沟物源(镜向 ES ) 照片 7-16 N 1 潜在泥石流沟物源(镜向 WN )
图7-7 西河沟潜在泥石流沟(N1)平面示意图
据调查,西河沟历史上均未发生过泥石流灾害,沟口也没有发现泥石堆积的痕迹,即现状条件下泥石流地质灾害弱发育,对照《编制规范》附录E,泥石流地质灾害影响程度分级为“较轻”。
四、地质灾害危险性现状评估小结
综上所述,评估区内曾发育较明显的地面塌陷、地裂缝区 4 处,现状条件下地面塌陷、地裂缝不明显,原地面塌陷、地裂缝区树木生长茂盛,草丛密布;区内发育 1 条潜在泥石流沟,工业场地及其运煤道路旁存在 4
处不稳定边坡,地质灾害造成的直接经济损失小于 100 万,未造成人员伤亡,危害程度小,地质灾害危险性小。
对照《编制规范》附录 E,表 E.1 矿山地质环境影响程度分级表,现状地质灾害对全区危害程度属“较轻区”
(表 7-3、图 7-8)。
表7-3 地质灾害影响程度现状评估说明表
图7-8 地质灾害影响程度现状评估分区图
山西煤炭运销集团左权盘城岭煤业有限公司地质灾害危险性评估
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地质灾害危险性评估
二零一八年八月。