基于煤矿采空区特点的地质灾害危险性评估.pdf

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1、至Q!鱼生篁丝塑i望筮!塑塑】江亘建堑勘塞皇型绘基于煤矿采空区特点的地质灾害危险性评估■张渊■陕西工程勘察研究院，陕西西安710068摘要：随着城镇的快速发展，建设用地供不应求。建设用地的范围逐渐向外扩张，尤其在矿区周围，建设用地很大一部分位于矿区采空区之上。这就对建筑物的施工与安全使用造成很大隐患。本文着重介绍了煤矿采空区地质灾害危险性评估，为其他煤矿采空区地质灾害危险性评估提供经验。关键词：煤矿采空区地质灾害危险性评估我国地质灾害多发，国家、地区经济的发展受到严重制约，而建设用地地质灾害更是直接威胁广大人民

2、群众的人身、财产安全。因此，对建设用地地质灾害进行危险性评估是预防、减轻地质灾害对建筑物及其周围环境造成威胁的关键措施。⋯国务院和国土资源部分别颁发了《地质灾害防治条例》以及《地质灾害危险性评估规范》(DZ／T0286—2015)，以此作为对建设用地进行地质灾害危险性评估的指导规范。本文主要以陕西澄城县城新区为例，对建设用地涉及到煤矿采空区地质灾害进行危险性评估，着重介绍了基于煤矿采空区特点的地质灾害危险性评估的基本思路与方法，为其他煤矿采空区地质灾害危险性评估提供经验。1地质环境背景澄城县城新区地处陕西省渭南

3、市澄城县县城以东，总面积约8．91平方公里。规划区用地现状主要为耕地、居住用地以及军事用地。该项目属于城市新区规划，属重要建设项目。评估区位于渭北高原黄土塬区，区内地形平坦开阔，总体地势北高南低，地表全为第四系黄土覆盖，无基岩出露，以耕地为主。黄土下部岩体主要为二叠系、石炭系砂泥岩，局部存在煤层采空区，采空区影响范围内工程地质条件差。该区区域大地构造位置处于祁吕贺山字型构造前弧东翼内侧与新华夏系第三沉降带鄂尔多斯盆地东南缘复合部位，基本构造形态是一向北倾斜的单斜构造，伴有北东向及东西向断裂。杨庄正断层从评估区中

4、部穿过，走向北东，评估区内延伸长度约3．1km，断距140m左右，断面倾向北西，倾角650左右。人类工程活动主要有采煤、村镇企业房屋建设、农田耕作等。总体而言，评估区内地质环境复杂程度属复杂类型。2评估范围及评估重点的确定2．1评估级别的确定该地区地质环境条件复杂程度分类属复杂类型，属重要建设项目。根据《地质灾害危险性评估规范》(DZ／T0286—2015)的规定，综合两者因素，确定本次地质灾害危险性评估的级别为一级评估。2．2评估范围的确定建设用地地质灾害危险性评估范围，不能仅局限于建设用地和规划用地面积内，

5、应视建设项目的特点并考虑其所处区域的地壳稳定性及地质环境条件加以分析确定。在实际工作中，可将建设用地地质灾害危险性评估范围分为三区：建设区、评估区和调查区。这三者之间的关系是：调查区≥评估区≥建设区。依据收集到的钻孔资料和煤层开采后岩石移动角及覆盖层厚度，确定评估范围在规划区北部和东部煤矿开采段外延不小于230m；规划区东部杨庄正断层以南地面塌陷段外延不小于190m；其他地段外延不小于50m，最终确定评估区面积10．68km2。调查区范围在评估区范围基础适当外延，调查区面积11．25km2。2．3评估重点的确定

6、危险性评估的重点应是评估区内不同类型灾种的易发区段。规划区及周边位于黄土塬区，仅在规划区东部，杨庄正断层以南存在地面塌陷地质灾害。3地质灾害危险性评估3．1地质灾害危险性现状评估评估区周边先后存在5个煤矿进行煤炭开采活动，采空区面积·216·0．60km2，现状地面塌陷影响范围0．64km2。地面塌陷区内主要表现为塌陷裂缝、塌陷坑和房屋开裂甚至倒塌，受影响人数约350人。地面塌陷变形非常明显，现仍处于发展变化之中，每年农田灌溉耕地中均有裂缝和塌陷坑出现，部分村民房屋仍有开裂迹象。现状评估采空区地面塌陷对房屋及村

7、民安全构成威胁，危害程度严重，危险性大。3．2地质灾害危险性预测评估评估区内现状存在地面塌陷地质灾害，计算得出该区5号、10号煤层开采后冒落带最大高度为12m，裂隙带最大高度47．35m。现状5号煤层采空区冒落带发育高度约3m左右，10号煤层采空区未发生冒落，据此推断5号煤层采空区还将继续冒落，10号煤层采空区最终将冒落，引发地面塌陷。因此，工程建设和运行可能遭受地面塌陷的威胁。评估区内仅采空区地面塌陷影响范围内的工程建设可能遭受地质灾害的威胁，其他地段地质灾害不发育，工程建设遭受地质灾害的可能性小。采空区地面

8、塌陷影响范围内规划有中学用地、小学用地、科研设计用地、一类居住用地、二类居住用地、商贸物流用地、供电用地等，如在这些用地范围内进行工程建设，其遭受地面塌陷的可能性大，对建构筑物的危害程度大。因此，预测评估进行工程建设时遭受地面塌陷的危险性大。工程建设施工和运行过程中不可避免的产生震动、新建建构筑物对地面加载、灌溉水体下渗，可能使已稳定或趋于稳定的地面塌陷活化，再次发生地面塌陷或使地面塌