贵州毕节大梨树煤矿地质灾害及其治理

李 峰

（贵州煤矿地质工程咨询与地质环境监测中心，贵州贵阳550081）

1 矿区概况

毕节市七星关区八寨镇大梨树煤矿位于毕节市七星关区八寨镇，隶属八寨镇管辖，距八寨镇13km，距海子街镇18km。矿区由4个拐点坐标圈定，呈南北向展布，为一长方形，走向长约3km，倾向宽约1.2km，面积3.7021km2。矿区西侧5km外有毕节至沪洲321国道通过，矿区有简易公路与321国道相通。

矿区位于云贵高原乌蒙山区，属低中山侵蚀—剥蚀地貌，低中山地形，煤系地层相对较缓，飞仙关组地层抗风化能力较强，形成较陡的高山，总体地貌形态呈北—南向的山脉，地势总体东低西高，最高点位于矿区北西的山顶，海拔1887.50m，最低点位于矿区北东面的冲沟处，海拔1347.50m。地形切割强烈，相对高差540m左右。

2 矿区地层

本矿区及周边地层为二叠系中统茅口组，二叠系上统龙潭组、长兴组，三叠系下统飞仙关组及第四系。分述如下：

①二叠系中统茅口组(P2m)：浅灰—灰白色、中—厚层状细晶石灰岩，具缝合线构造，含少量燧石团块及炭泥质条带，产腕足类动物化石。据区域资料，其厚度大于300m。

②二叠系上统龙潭组（P3l）：出露于矿区西部，系一套以泥岩及细粒碎屑岩为主，含少量煤岩的陆相为主的含煤构造，以灰色、深灰色、黑色，泥岩、粉砂岩、细砂岩、灰岩、煤层为主，局部夹铝土质泥岩、炭质泥岩。产羊齿类等植物化石。组厚124.66～144.61m，平均136.83m。含煤12～24层，含可采煤层3层，编号14、15、16，其中14号煤层为全区可采，属较稳定煤层，15、16号煤层为大部可采，属较稳定煤层。

③二叠系上统长兴组（P3c）：深灰色、中—厚层状含燧石石灰岩，锯齿状缝合线构造发育，含方解石脉，层间夹有机质、泥质条带，产瓣鳃类动物化石。厚33.43～40.03m，平均厚35.86m。

④三叠系下统飞仙关组（T1f）：出露于矿区中部及东部，按矿区内岩性出露可分为2段，分别描述如下：

飞仙关组一段（T1f1）：岩性以浅灰绿色薄层状钙质粉砂岩，间夹钙质泥岩、薄层状泥质灰岩，薄层状粉砂岩。厚88.79～98.75m，平均厚93.47m。

飞仙关组二段（T1f2）：岩性为上部紫红色薄层状粉砂岩，夹细砂岩、泥质粉砂岩薄层，下部灰色中厚层状石灰岩，夹粉砂岩薄层，显晶质结构。缝合线构造、节理裂隙发育。据区域资料，其厚度大于100m。

⑤第四系（Q）：主要为坡积、残积、冲积物，岩性以砂质粘土、亚粘土为主，见泥灰岩、砂岩团块，多出露低洼地带，不整合覆盖于以上地层之上。厚1.50～17.10m，平均7.04m。

3 矿区构造

评估区位于清水铺向斜西翼南段，总体呈一单斜构造，地层走向近南—北，倾向近东，倾角30°～38°，一般33°。根据地表填图、钻孔揭露以及矿井巷道掘进资料详细查明了F01逆断层，走向近北西—南东，倾向北东，倾角59°左右，落差20～35m，区内延展长度约370m。其对区内可采煤层有一定破坏作用，上、下盘地层倾角变化不大。矿区内褶皱不发育，但稍微有微波状起伏。矿区构造复杂程度为中等。

4 可采煤层

14煤层：位于龙潭组上部，上距B1为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层夹矸，可采点率92%，算量面积98%，结构简单，对比可靠。为全区可采，属较稳定煤层。

15煤层：位于龙潭组中上部，上距14为8.80～21.21m，一般14.59m。整体上南部较厚，北部较薄。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层夹矸，点可采率83%，面积可采率89%，结构简单，对比可靠。为大部可采，属较稳定煤层。

16煤层：位于龙潭组中部，上距15为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，单一煤层，厚度有一定的变化，属薄煤层。该煤层层位较稳定，点可采率67%，面积可采率70%，结构简单，对比可靠。为大部可采，属较稳定煤层。

5 地质灾害现状

经实地调查，评估区内发现滑坡一处，目前滑坡发生面积较小，只对附近耕地产生了影响，未对村寨及人员造成损失，但仍有再次发生的可能性。未发现崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝等其它地质灾害现象。

6 地质灾害预测

矿区范围内目前发现滑坡一处，未发现崩塌、地面塌陷、泥石流等地质灾害，但存在发生地质灾害的隐患。在以后的矿山开采过程中，易加剧及诱发现有灾害和其它灾害，对矿山生产、村民建筑、矿山地面工程设施构成威胁，危害程度大。

6.1 安全开采深度

考虑采空叠加效应，根据其上部的覆盖层厚度、矿体（层）间距、岩层岩性、倾角、裂隙节理发育情况等，按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》计算矿层安全开采深度，计算公式如下:

式中：K——安全系数，煤层倾角30°～38°，一般33°，按Ⅱ类煤田，Ⅱ级保护级别取值150；

M——该煤矿可采煤层为14、15、16共3层，属重复采动之山区煤矿，综合作用厚度计算见表1。

表1 煤层综合作用厚度计算表

由以上得安全开采深度为：Hδ＝M×K=6.6×150=990.0（m）。

6.2 井下开采活动引发、加剧地质灾害的预测

本矿区内矿层的上覆岩层的厚度在0～950m，均小于安全采深，表明当矿层被开采后，在形成大面积的采空区域后，上覆岩层就会发生移动变形，从而影响地面建筑及加剧现状地质灾害，同时可能引发井田及其影响范围内地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡等地质灾害的发生，对矿区及采矿活动影响范围内的村寨、公路和地面工业广场的危害程度大。

7 矿山环境保护与综合治理技术方法

（1）矿区地质构造中等，为指导矿区的地质灾害防治，应继续查明矿层深部展布情况，正确划定禁采区及校正地表移动影响边界等认识；矿区上部的村寨住户较多，由于采矿活动持续的时间较长，考虑到村寨范围和规模会发生变化等因素，建议在划定禁采区时准确测量地面村寨并严格按照“规程”操作。

（2）为了避免引发地质灾害，充分利用有限资源，建议局部采取充填法采矿。

（3）成立地质灾害防治小组，矿山生产期间加强对矿区地质灾害的监测，编制防灾预案，完善宣传、警示标志，认真做好预测、预报、预警工作，努力做到防患于未然，确保人民群众生命财产安全，达到防灾减灾的目的。

（4）建议对矿区内的冲沟设置长期的水文观测点，在陡崖地段设置地表位移观测点。

（5）建议业主在废石场地周边设计截流沟、拦渣坝和排水沟等工程，并按照相关技术要求设计矸石堆填高度、台阶高度及坡度，做专项地质灾害评估工作，防止发生滑塌、滑坡及雨季引发泥石流。

[1]DZ/T 0286-2015地质灾害危险性评估规范[S].

[2]地质灾害防治条例（中华人民共和国国务院第394号令）[S].

[3]国家煤炭工业局.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程[S].北京：煤炭工业出版社，2000.