大滩煤矿开发建设中的地质灾害危险性评估
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摘要：大滩煤矿工业场地建设地质灾害危险性评估是在地质灾害现状评估的基础上对工程建设引发和加剧的地质灾害，以及建设工程本身可能遭受地质灾害的危险性进行综合分区评估，将评估区划分为地质灾害危险性中等区和地质灾害危险性小区，提出地质灾害防治建议，做出煤矿建设场地适宜性评价结论，为该工程建设用地规划和地质灾害防治提供依据。
关键词：地质灾害;危险性评估;综合评估
引言
地质灾害是影响和制约煤矿建设和生产的重要因素之一，而未来煤矿建设和生产本身又可能诱发或加剧地质灾害的发生。大滩煤矿属褶皱断块中高山地，矿区呈东西两侧高、中间低的沟谷地形，不稳定斜坡地质灾害发育。因此有必要对其地质灾害危险性进行评估，以评价未来工业场地建设适宜性，并提出具体防治措施。
1 工程概况
大滩煤矿隶属天祝县管辖，矿区占地面积为1.62km2。煤矿设计生产规模75万吨/年，设计服务年限31年，开采方式为露天开采。根据煤矿设计生产能力和拟投入资金情况，大滩煤矿建设工程属较重要建设项目。
2 地质环境条件
评估区属河西走廊南部高寒半干旱气候区，气温低，无霜期短。矿区总呈一向斜构造，矿区出露地层有震旦系中统蓟县～青白口系花石山群、侏罗系中统窑街群、白垩系下统及第四系。
区内人类工程活动对地质环境的影响较强烈。评定地质环境条件复杂程度为中等。
3 地质灾害危险性评估
根据评估区所处地质环境复杂程度和拟建工程的重要性，依据部颁“评估规范”，确定本项目地质灾害危险性评估级别为二级。
分析评估区内地质灾害对矿区建设工程的影响范围和程度，同时结合该工程特点，确定评估范围东以矿区东侧地表水分水岭为界，西、北、南侧以采矿权边界各延伸500米为界，组成一个多边形，总评估面积约5.01km2。
3.1 地质灾害危险性现状评估
3.1.1不稳定斜坡
通过对矿山现场调查分析，现状条件下发育的地质灾害主要为不稳定边坡，共发育2处。
一处分布于矿区2号采坑四周，由于采煤开挖后形成的边坡，采坑东、南、西侧边坡体高约30-42m，长约1100m，山体坡度约为50°-70°，北侧为开采掌子面，边坡高约10-15m，分级开挖，每级高8-10m。由于坡面开挖角度大，产生御荷作用明显，边坡局部地段发生崩塌对坡底采煤人员及机械造成威胁。
另一处为废石场东、南、北三面，堆高10-20m左右，呈台阶式堆放，边坡角度约40°，西侧为靠山侧，堆高10m左右。废石场呈矩形状，长约200m，宽约100m，体积32×104m2。渣堆成分主要为煤矸石，次为采坑上表剥离的黄土。
2处不稳定斜坡威胁对象主要为采矿人员和机械设备，分析判定2号采坑周边的不稳定斜坡稳定性差，地质灾害发生可能性较大，可能造成直接经济损失约80万元，受威胁人数约11人，地质灾害危害程度中等;废石场不稳定斜坡的稳定性较差，地质灾害发生可能性较大，可能造成直接经济损失约40万元，受威胁人数约6人，地质灾害危害程度小。
3.1.2采空区地面塌陷灾害现状评估
评估区范围内有4处小煤窑，其开采活动始于1997年以前，皆分布在煤层露头浅部一带，小煤窑由生产队经营，开采深度约10～20米，1997年已全部关闭废弃。经调查，上述小煤窑采煤后形成采空区均为长条状，平面分布范围很小，地质灾害危险性小。
3.2 地质灾害危险性预测评估
3.2.1 工程建设可能引发或加剧的地质灾害危险性预测评估
随着采煤活动的继续，2号采坑东西两侧边坡会加长，随着开采层位下降、开采深度的增加，边坡会向矿区北端延伸，随着边坡的加长，整体边坡高而陡，高陡的边坡将会在矿坑周围产生裂缝，矿坑不稳定边坡有失稳产生滑坡、崩塌灾害的可能性。采坑开挖所形成的边坡坡度较大，在降雨、风化等条件下将会形成危岩体。边坡在采矿影响下发生失稳可能性大。主要威胁边坡下部的采煤人员、车辆、设备的安全，受威胁人员约40人，可能造成直接经济损失约350万元。分析判定地质灾害危害程度中等。
矿山整个服务年限所产废石部分运往废石场，部分用于回填2号采坑，采矿过程中产生大量的废石、煤矸石及表土，废石量随着采矿活动的进行将不断减少。不稳定斜坡主要威胁边坡东侧道路的通行人员及车辆的安全。边坡在采矿影响下失稳可能性较小，一般为小规模滑塌形式发生。预计威胁人员约15人，可能造成直接经济损失约60万元。分析判定地质灾害危害程度中等。
3.2.2 工程建设中可能遭受的地质灾害危险性预测评估
工程建设中可能遭受的地质灾害主要为不稳定斜坡，不稳定斜坡位于规划采坑内，在露天开采过程中不稳定边坡的部分将被挖出，一部分保留，在不稳定边坡挖出过程中边坡部分地段失穩产生灾害可能性大，保留的不稳定边坡临空面将会增大，在降雨、振动等不利工况下失稳产生滑坡崩塌的可能性大，预计威胁人数小于30人，可能造成直接经济损失小于200万元，地质灾害危害程度中等。
3.3 地质灾害危险性综合评估及防治措施
3.3.1地质灾害危险性评估分区
（1）地质灾害危险性中等区：分布于评估区中南部，灾害类型为2号采坑四周和废石场的不稳定斜坡灾害，面积0.49km2。危害对象主要为坡底采煤人员、机械设备和边坡东侧道路的通行人员及车辆的安全，现状地质灾害危害程度中等;预测地质灾害危害程度中等。
（2）地质灾害危险性小区：在评估区不同地段均有分布，面积4.52km2，主要地质灾害为采空区地面塌陷及矿山道路及其它地表未开发利用区域，这些区域现状及采煤的进一步开拓，对现状危害程度轻微，危险性均为小;预测评估危险性小。
3.3.2地质灾害防治措施
对不稳定斜坡在露天开采过程中清除采坑边坡的危岩体;采坑设置铁丝围栏和警示牌，稳定前期采煤产生的高边坡，防治坡面松散物质滑塌产生灾害;排土场呈阶梯状布置，排土段总高25m，分两级台阶，采用安全坡率下的坡度;对废石场的废石弃渣应有序、合理堆放，先修建拦挡墙，再将废石堆积于其中。
3.3.3工程建设场地适宜性评价
地质灾害危险性中等区：地质环境条件中等，主要灾害类型为不稳定斜坡。对2号采坑前期采煤产生的采坑实施回填，稳定斜坡，上部覆土绿化，坡顶设置围栏;废石场的废渣最终将用于1、2号采坑回填，故暂不设治理措施，只对废石场实施碾压平整、定期洒水等措施。场地基本适宜工程建设。
地质灾害危险性小区：地质环境条件中等，采空区地面塌陷及矿山道路其它地表未开发利用区域。采取有针对性的防护措施后，场地适宜于工程建设。
4 结论
大滩煤矿建设工程属较重要建设项目，综合判定评估区地质环境条件中等，确定本项目评估级别为二级。现状条件下地质灾害为不稳定斜坡和采空区地面塌陷，不稳定斜坡危险性预测评估危险性中等，采空区地面塌陷预测评估危险性小。预测评估矿区建设引发或加剧泥不稳定斜坡的危险性为危险性中等。评估区划分为地质灾害危险性中等区和危险性小区。在采取适当的防治措施后，建设场地为基本适宜—适宜，矿山建设工程是可行的。
参考文献：
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[4] 潘懋，李铁峰.灾害地质学[M].北京：北京大学出版社，2002
（作者单位：甘肃煤田地质局一四九队）
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