地质灾害调查报告

山西楼俊集团担炭沟煤业有限公司

地 质 灾 害 调 查 报 告

山西楼俊集团担炭沟煤业有限公司

二O一一年度

第一章 调查工作概述

一、矿井概况与矿界范围

1、矿井概况：

该矿于2009年经山西省煤矿企业兼并重组整合领导组办公室以晋煤重组办发（2009）25号文批准的兼并重组整合矿井，由山西吕梁离石区担炭沟煤业有限公司和山西吕梁石州煤业有限公司两座煤矿整合而成，主体企业为山西楼俊矿业集团有限公司，采矿许可证（证号：C[***********]1626）；采矿权人为山西楼俊集团担炭沟煤业有限公司；地址为吕梁市离石区西属巴街道办袁家岭村；矿山名称山西楼俊集团担炭沟煤业有限公司；经济类型为有限责任公司；开采方式为地下开采；生产规模为年产90万吨，矿区面积5.6138平方公里，采矿许可证有限期自2009年11月至2011年11月，颁证机关为山西省国土资源厅。主井和风井口，均布置在矿区中部地面工业广场内，主井口标高为+1062米，为立井开拓，采用倾向长壁后退式采煤方法，主采4#和10#煤层，现采4#煤层。山西省煤炭工业厅对该矿的基本建设进行了批复。地面办公楼、联合建筑和职工宿舍以及生产和生产配套设施正在有条不紊的建设当中，井下矿建工程也正在同步进行。

2、矿山范围及交通概况

该井田位于山西省吕梁市离石区西北约12km处的袁家岭村，行政区划隶属西属巴镇，井田地理坐标为：东经111°04′55″～111°07′59″，北纬37°35′25″～37°36′27″。

井田东南距离石区约12km，井田内有西（属巴）茂（塔坪）公路通过，经西茂公路向东与太（原）临（县）公路相连。井田南距离（石）军（渡）高速公路约10 km，南距孝柳铁路约15km，交通较为便利，矿山范围由7个拐点连线圈闭，各拐点坐标为：

重组后矿界拐点坐标表 表1-1

开采深度：由1280米至680米标高。 矿区范围面积：5.6138平方公里。

二、气象水文

井田地处晋西北黄土高原，属暖湿带大陆性季风半干旱气候，四季分明，春季多风干旱，夏季炎热多暴雨，秋季雨水集中，冬季雪少寒冷，年平均气温8.6-11.4℃，极端最高气温38.1℃(1985年7月18日),极端最低气温-21.7℃(1984年12月24日)。年平均降水量464.2m,雨水多集中在6-9月

份,年蒸发量1766.2-2171.7mm。霜冻期一般始于10月上旬，终于翌年3月。风向多为西北风，最大风速4m/s。最大冻土深度为1m左右。

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），本区地震动峰值加速度为0.05g，地震烈度为Ⅵ度。历史记载附近未发生过大地震。只在1829年4月(清道光九年三月)离石发生过5.25级地震，震中位置为北纬37°30′，东经111°12′。

井田内无大的河流，但沟谷发育，属巴沟自西向东横穿井田，属巴沟两侧树枝状发育小的沟谷，这些沟谷旱季无水，雨季汇集洪水向东流入北川河，与东川河、南川河分别在离石区和交口镇汇集成三川河向西流入黄河，属黄河流域三川河水系。

三、地形地貌

本井田属吕梁山系，为典型的黄土高原地貌，侵蚀地形，为强烈切割的梁峁状黄土丘陵，冲沟密集而狭窄，形态多呈“V”形，与黄土梁、峁、垣相间分布。总的地势西高东低，最高点位于井田西部后梁圪塔，高程为1263.4m，最低点位于井田东部属巴沟沟谷，高程为973m，地形最大相对高差约290.4m。

四、地层岩性

一、地层

该井田位于河东煤田离石煤炭国家规划矿区中段的西部边缘，井田内大部为黄土覆盖，井田南部沟谷中零星出露的基岩为二叠系上统上石盒子组。根据地表出露、矿井揭露

和钻探揭露资料，现将井田内发育地层由老到新叙述如下：

一.奥陶系中统峰峰组（O2f）

表2—1

区域地层简表 表2—1续

埋藏于井田深部，为煤系之基底，区域厚度大于100m。上部50m左右为灰色、蓝灰色石灰岩夹浅灰或灰黄色泥灰岩，灰岩致密坚硬，较为纯净，多呈厚层状或巨厚层状，地表及浅部溶洞发育；其下40m段距为石膏带；再往下为深灰色石灰岩，富含珠角石，左旋螺等动物化石，属浅海相沉积。

二. 石炭系中统本溪组（C2b）

平行不整合于下伏奥陶系灰岩侵蚀面上，为一套海陆交互相沉积，全组厚24.05～48.71m,平均35.33m,通常底部为黄铁矿及铝土混生体。中上部为灰色泥岩、砂质泥岩互层，夹1-3层不稳定的石灰岩及薄煤线。

三. 石炭系上统太原组（C3t）

连续沉积于本溪组之上，为一套海陆交互相含煤建造，井田主要含煤地层之一。地层厚度76.86～98.52m，平均86.25m，根据岩性岩相和沉积旋回特征，可大体分为两部分：

下部：由K1砂岩底至L1灰岩底。由灰白色砂岩、深灰色砂质泥岩、泥岩及煤层组成，底部K1砂岩为灰白色细、中粒石英长石砂岩，层位稳定，厚度2.03～7.91m，一般5.02m。含煤3层，分别为10、11、12号，其中10号煤层为稳定可采煤层，其它煤层不可采。

上部：由L1灰岩底至L5灰岩顶，主要由深灰色、灰黄色、褐黄色石灰岩、灰～深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩和煤层组成。3层石灰岩自下而上分别为L1灰岩、K2灰岩、L5灰岩，L1灰岩深灰色、灰黄色、褐黄色，厚约16m左右，顶部有时为泥灰岩，中部常夹薄层砂质泥岩或泥岩；K2灰岩深灰色，致密，坚硬，常见有腕足类及其它动物化石，厚度一般8m左右；L5灰岩深灰色，致密，坚硬，裂隙中常有方解石脉充

填，含黄铁矿集合体，厚度3.15m左右。含6、7号煤层，均为不可采煤层。

四. 二叠系下统山西组（P1s）

连续沉积于下伏太原组之上，以L5灰岩顶板为其底界，为一套陆相碎屑岩含煤沉积，为井田含煤地层之一。厚度66.48～79.97m，平均72.82m。岩性由深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、砂岩以及煤层组成。所含煤层有02、03、1、2、3、4、4下、5号。其中4号煤层为稳定大部可采煤层，其余煤层均为不可采煤层。

五. 下二叠统下石盒子组（P1x）

与下伏山西组整合接触。全组厚88.95～105.45m,平均98.00m。岩性下部以深灰色、灰色泥岩为主，夹有灰色、灰绿色砂岩；中部为灰色泥岩，局部夹薄层状含砾砂岩，与黑灰色、深灰色泥岩互层。上部为紫红色、灰黄色泥岩、夹有灰绿色、深灰色砂岩及砂质泥岩。顶部为紫红色花斑状铝质泥岩（俗称桃花泥岩）。

六、二叠系上统上石盒子组（P2s）

以K6砂岩为基底，与下伏地层整合接触，本组在井田内仅赋存于中部，最大厚度260m左右。岩性为紫色、黄绿色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及黄绿色砂岩。

七、上第三系、第四系（N+Q）

上第三系上新统（N2）：为棕红色砂质粘土、砾石层，不整合覆盖于基岩之上。底部为半胶结砾石层，砾石为石灰岩及少量片麻岩，夹有钙质结核，厚度一般20m左右。

第四系中上更新统（Q2+3）：上部为淡黄色黄土、沙土、亚沙土，质软、疏松，垂直节理发育，局部含砾石层。下部为棕黄色沙土、粘土、棕红色粘土，含条带状钙质结核，厚30m左右。

第四系全新统（Q4）：主要分布于井田中部的属巴沟沟谷

中，由近现代冲、洪积砂、砾及沙土组成。厚度0～8m，一般3m左右。

五、地质构造与区域地壳稳定性

井田内构造总体为一不对称的向斜构造（中阳～离石向斜），向斜轴位于井田西部，轴向由北向南由近南北转为北北西，向斜轴向北倾伏。两翼地层倾角相差较大，西翼较陡，倾角在10～25°之间，东翼较缓，倾角2～8°。

在井田中部、中阳～离石向斜东翼发育一宽缓的背斜，背斜轴北西西。

在生产中共揭露了5条断层（见表3-1），5条断层在巷道掘进及回采时均有揭露，均为正断层，落差最大10m。

未发现陷落柱及岩浆侵入等地质现象。

综上所述，井田内构造简单，构造类型属Ⅰ类。

六、工程地质条件

根据区内岩层的坚固度将区内分布的岩层划分为松散岩组、硬质岩组、软质岩组等三个类型，其分别物性特征是：

1、松散岩组：第四系（Q）的粘土岩层，未胶结，结构疏松，具塑性，抗压强度和持力性差。

2、软质岩组：下三叠统夜郎组（T1y）中的页岩，上二

叠统龙潭组（P31）的粉砂质泥质或泥质粉砂岩、炭质页岩和煤层等属软质岩组，饱和单轴抗压强度一般小于30Mpa，持力性较差。

3、硬质岩组：下三叠统夜组的玉龙山段（T1y2）和上二叠统长兴组（P3c），岩性主要为灰岩，坚固度较大，饱和单轴抗压强度大于的30Mpa，持力性较强，工程地质性能较好。

矿区C4、C5、C9、C13、C15等五层可采煤层的顶板岩层的岩性，均为泥质粉砂、粉砂岩，属软质岩类，抗压强度较低，常受节理裂隙破坏，稳定性较差，应加强支护，C5、C9两煤层的底板为粉砂质泥岩，质软，C13、C15煤层的底板为含黄铁矿粘土岩，吸水后易膨胀，使井巷常发生底鼓，在采煤过程中要加强顶、底板管理，防治引发冒顶、底鼓灾害。

七、水文地质条件

一、地表水系

井田内无大的河流，但沟谷发育，属巴沟自西向东横穿井田，属巴沟两侧树枝状发育小的沟谷，这些沟谷旱季无水，雨季汇集洪水向东流入北川河，与东川河、南川河分别在离石区和交口镇汇集成三川河向西流入黄河，属黄河流域。

二、含水层

1. 奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层

该含水层主要含水层段在上马家沟组，含水层岩性主要是灰岩和白云质灰岩。据详查勘探水文地质资料，该含水层在赋存较浅区域，富水性强，单位涌水量1.72～13.35L/s.m；

赋存较深区域，富水性弱，单位涌水量0.00076L/s.m，渗透系数0.0047m/d。

该含水层在本井田东、西部埋藏较浅，富水性强；中部埋藏较深，富水性弱。据详查报告资料，4号钻孔奥灰水位标高为811.87m，该孔位于本井田南约5km处,推测本井田奥灰水位标高在819～822m。

2. 太原组岩溶裂隙含水层

太原组赋存三层发育稳定的石灰岩，自下而上分别为L1、K2和L5，厚度分别为16、7.45、3.15 m左右，本含水层以L1和K2为主，据离石勘探区详查报告资料，浅部岩溶裂隙较发育，富水性强，钻孔钻至该灰岩层段时，均有不同程度漏水现象。井田东南部外约1.7km处的37号孔抽水试验，单位涌水量1.204L/s.m，渗透系数9.55m/d。水位标高961.67m。深部岩溶裂隙不发育，富水性弱，井田西北部外约0.7km处的35号孔抽水试验，抽水几分钟后，水位即由57.03m降至95m以下，恢复99h后，才升到83.86m，说明基本不含水，水位标高1017.81m。水质类型为HC03--Ca·Mg·Na型，矿化度0.464g/L。

3. 山西组砂岩裂隙含水层

含水层岩性以细、中、粗砂岩为主，裂隙不发育，据离石勘探区详查报告资料，钻孔简易水文观侧，钻至该层段时，冲洗液消耗量并无明显增大,含水弱。35号孔抽水试验，单位涌水量0.00012L/s.m，渗透系数0.0012m/d。水质类型为HC03·SO3--Ca·Mg·Na型，矿化度0.696g/L。

4.石盒子组砂岩裂隙含水层

井田内沟谷中有零星出露，本组砂岩含水层厚度大，浅部含水层易于接受补给，富水性较强，沟谷中有泉出露，但流量很小。据离石勘探区详查报告，35号孔钻孔抽水试验资

料，单位涌水量0.0025L/s.m, 渗透系数为0.0033m/d。水质类型为HC03·SO3--Na·Mg·Ca型，矿化度0.534g/L。

5、第三、四系砂砾孔隙含水层。

主要分布于属巴沟沟谷中，以沙砾层为主，厚度3m左右。当地民用井最大出水量30m/d，富水性较弱。水质类型为HC03·SO3--Ca·Mg型，矿化度0.544g/L。为当地村民重要的生活水源。

三、含水层补、径、排条件

本井田奥陶系地层埋藏较深，主要为岩溶水径流区，岩溶水由北向南径流，至柳林泉排泄。

石炭系及二叠系含水层在裸露区接受大气降水补给和季节性河流补给后，顺岩层倾向迳流，在沟谷中出露时以侵蚀下降泉的形式排泄，下部含水层中地下水则一直沿岩层倾向迳流，部分以矿坑、水井排水的方式排泄。

四、井田主要隔水层

井田隔水层主要为石炭系中统本溪组及太原组下部泥质岩隔水层组，岩性由铝土泥岩，砂质泥岩和泥岩组成，总厚度80m左右，岩性致密、细腻，具有良好的隔水作用，阻断了奥陶系岩溶水与太原组岩溶裂隙含水层之间的水力联系。

此外，相间于各灰岩、砂岩含水层之间厚度不等的泥岩、砂质泥岩亦可起到层间隔水作用。

五、构造对井田内水文地质条件的影响

井田大致为一向斜构造，共发现5条正断层，落差最大10m，未发现陷落柱。据离石勘探区详查报告资料和本区煤矿生产实践，断层的富水性和导水性均差，预计对矿井充水影响不大。

3

八、人类工程活动对地质环境的影响

该矿区的人类工程活动主要矿山工程建设和煤矿开采工程活动，其次是农耕田土中的农事耕耘活动，对地质环境影响较大的是矿山建设和煤矿开采工程活动，目前地表发现有地形变形，地裂缝和塌陷等地质灾害点，是由于煤层采空后，引发地表变形所致，主井巷道及矿山地面建设工程，形成的人工边坡和工业场地，因破坏了地体的应力平衡，而留下了不稳定因素。废煤碴石的堆放、煤层开采和装卸运输煤尘和有毒有害气体、矿井水和生活废水，均会对地质环境造成影响，在采取了防治措施后，可以减轻这些灾害性影响。人类工程活动对地质环境的影响较强烈，应予重视。

第二章 矿山地质灾害危险性现状评估

一、地质灾害类型及特征

据调查，在自然状态下本井田范围内未发现崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象。

现在本井田4号煤层已部分开采，在采空区上部出现了一些裂缝，裂缝最大宽度约0.15m左右，规模均不大。

随着矿井技术改造，开采力度加大，开采工艺的提高，采空范围不断增大，矿区内将会出现更大规模的地面裂缝和局部塌陷，甚至引起小型的滑坡。地面裂缝主要出现在停采

线或采动区边界上方。在各种保护煤柱上方外缘，裂缝延伸方向平行于采动边界且一般为永久裂缝，在其他采动区平行于工作面且多为暂时性裂缝。

滑坡一般出现在山谷两侧的岩崖或土崖，以及坡度较陡的山

坡，受采动影响，在地表动态变形过程中易发生滑坡。

煤矿采掘活动产生的地裂缝、塌陷破坏了土壤与昂有结构，使地表土壤及 持水能力迅速降低，地裂缝及塌陷成了土地沙化的有效通道，降水后原本可持水的土地因地裂缝、塌陷的存在使土地中可保持的水份很快消失怠尽，同时可带走土地中的有机物质和农作物生长必需的肥料，严重者还可在水的作用下冲蚀走大量的土体，从而使土地恶化，使土地成为跑水、跑肥、跑土的三跑地，不仅影响农作物及植被的生长，而且这种情况长期存在时会导致土地沙化。原来可耕地的正常农业生产活动受到影响甚至荒废。

因此，在生产中要按有关规定对井田内村庄、工业广场等留设保安煤柱，并对农田视破坏程度进行复垦。

二、地质灾害危险性现状评估

根据地质报告资料，对矿井存在的重大危险源进行识别、分析和确定。

1、据整合前两个矿井近三年的瓦斯鉴定结果，瓦斯绝对涌出量为0.30—1.20m3/min,瓦斯相对涌出量2.04—8.90m3/t,历史上未发生过瓦斯突出和爆炸事故，矿井为

低瓦斯矿井，瓦斯不是构成矿井重大危险源因素。

2、整合范围内及邻近矿井均未发生过煤与瓦斯突出。

3、根据山西省煤炭工业局，综合测试中心检验报告和地质勘探钻孔抽样检验，各开采煤层煤尘有爆炸性，煤尘为构成矿井重大危险源的主要因素。

4、据山西省煤炭工业局综合测试中心进行煤的自燃倾向性测试及地质补充勘探，4号煤层自燃倾向性等级二级，为自燃煤层。10号煤层自燃倾向性等级二级，为自燃煤层。煤层自燃不为构成矿井重大危险源的主要因素。

5、矿井开采时间较长，井田内及周边分布有采空区，存在采空积水。在开采时可能受到采空积水的威胁，采空积水为构成矿井重大危险源的主要因素。

6、根据岩煤层物理力学性质，综合本地区矿井在开采过程中尚未发生过冲击地压现象的情况分析，矿井开采中冲击地压危险可能性相对较小。

经分析评价确定：矿井为存在重大危险源矿井，其构成因素为煤尘具有爆炸性、采空积水。其中，最容易导致事故发生的因素是采空积水。

第三章 地质灾害危险性预测

一、矿山建设引发和加剧地质灾害危险性预测

1、地表工程：矿山地表建设工程，有办公楼、职工宿

舍、联合建筑、风井口、生产、生活设施、堆煤场及排碴场等建设工程，这些工程处于建设时期，没有发生滑坡和崩塌等地质灾害，目前处于稳定状态，今后除人为工程因素外，一般不会引发地质灾害，或引发地质灾害的危险性小。

2、地下工程：包括井巷掘进和采区布置，该矿山的生产井巷正在开拓，现今没有发生过冒顶、片邦等地质灾害，将来在采掘过程中仍然存在冒顶、片帮底鼓以及瓦斯突出等地质灾害的危险，采空积水有发生透水灾害的危险性，在井巷穿过破碎岩层时，有发生顶板垮塌的危险性，煤层采空后，不及时放顶减压，有发生顶板大面积冒落的危险性，甚至影响到地表导致发生地面变形，产生地裂缝等灾害的危险性。

二、矿山建设可能遭受地质灾害危险性的预测

正在建设的井巷工程，有可能遭受地表水的泛井侵害和人工边坡的滑坡，井巷支护不规范、顶板管理方法不当、井下排水和通风系统有故障、瓦斯监测不到位，使已建成的矿井工程有遭受冒顶、垮帮、底鼓、瓦斯积聚、顶板突水、大面积冒落等危害矿井工程安全的危险性，地表建筑物由于地下煤层被采空有可能导致地面变形而遭受危害，因此，应增强防灾意识，防患于未然。该区采煤影响区内有袁家岭村住房，是矿区的主要承灾对象，有遭受地质灾害危害的危险性，为了人民生命财产安全，应采取避让搬迁安置措施。避免人民生命财产遭受损害。

第四章 地质灾害危险性综合分区评估及防治措施

一、地质灾害危险性综合评估原则与量化指标的确定 本次地质灾害综合评估的原则是：坚持预防主为，避让与治理相结合，全面规划，突出重点的原则，以人为本，以矿山建设安全为本的原则。

二、地质灾害危险性综合分区评估

该矿区虽然没有发生过地质灾害，但整个矿区位于地下开采。煤层移动变形影响区内，煤层的埋深小于安全开采深度，且存在有崩塌、滑坡、地裂缝、地面塌陷，地下大面积冒落（影响到地面变形）、冒顶、瓦斯积聚和突出、突水、溃水等多种类型的地质灾害诱发因素，区内承灾对象虽不多，但遭受地质灾害的可能性和危险性大，经济损失较大，危害程度较大，故将矿区划为地质灾害危险性大区。

三、矿山适宜性评估

该矿山的可采煤层均为地下开采煤层，经过调查认为，该矿区虽然存有多种类型的地质灾害诱发因素，但主要为工程活动因素在规范了人为采矿工程活动之后，矿山采煤引发和加剧地质灾害的诱发因素会减少，危险性会减小，因此，评估矿山开采的适宜性为中等。

四、防治措施

1、矿山主、风井口露于地表，有地表水倒贯流入主井巷的可能性，因此，应采取拦、排、疏、截、堵等措施疏通

周边疏水沟道，将地表水排流于矿区外，防治地表水涌入地下，造成矿井水害。

2、建筑在矿区内的所有建筑物，在对应的井下除留保护煤柱圈定保护安全区外，对置于含煤岩系区的承灾对象采取避让措施进行处理。

3、加强和规范地下井巷和采煤区顶板的管理，采用全冒落法管理顶板，及时放顶减压，防治周期来压影响地面变形。

4、加强瓦斯监测，加大风量风速，防治瓦斯聚积和出现瓦斯事故。

5、下井作业，执行敲帮问顶等措施，防治井巷崩落、冒顶灾害的发生。

6、采取探、排措施防治井巷的突水、透水和采空区溃水等水害的发生。

7、加强瓦斯抽放、探放、排放工作，防治煤与瓦斯突出事故。

结论与建议

一、结论

1、矿区地质环境条件简单，矿区地貌类型单一，地形简单。

2、该矿区地质灾害危险性现状不发育、井上、井下均潜在有引发灾害的危险性因素，防治的重点，是煤层采空区

的大面积冒落，瓦斯积聚，瓦斯突出，透水等灾害和诱发成灾的危险性因素。

3、综合评估将矿区划为地质灾害危险性大区。

4、该区地质灾害危险性防治重点地段，是地下矿井和采掘工作区。

二、建议

1、妥善处理，及时搬迁在可能遭受移动变形危险区内的农民住户，确保人身、财产安全。

2、禁止在地下煤层采空区对应的地面上修建房屋和基础设施工程。

3、保护好环境，防治污染。

4、闭坑复恳、还地，建设和保护好当地的生态环境。

5、在雷雨季节应加强“雨季”三防工作，预防水害事故和地质灾害事故的发生。

二O一一年度

目 录

第一章 调查工作概述

一 矿井概况与矿界范围„„„„„„„„„„„1

二 气象水文„„„„„„„„„„„„„„„„2

三 地形地貌„„„„„„„„„„„„„„„„3

四 地层岩性„„„„„„„„„„„„„„„„3

五 地质构造与区域地壳

稳定性„„„„„„„„„„„„„„8

六 工程地质条件„„„„„„„„„„„„„„8

七 水文地质条件„„„„„„„„„„„„„„9

八 人类工程活动对地质

环境的影响„„„„„„„„„„„„„„12

第二章 矿山地质灾害危险性现状评估

一 地质灾害类型及特征„„„„„„„„„„12

二 地质灾害危险性现状评估„„„„„„„„13

第三章 地质灾害危险性预测

一 矿山建设引发和加剧地质灾害

危险性预测„„„„„„„„„„14

二 矿山建设可能遭受地质灾害

危险性的预测„„„„„„„„15

第四章 地质灾害危险性综合分区评估及防治措施

一 地质灾害危险性综合评估原则

山西楼俊集团担炭沟煤业有限公司地质灾害调查报告

与量化指标的确定„„„„„„„„„„16

二 地质灾害危险性综合分区评估„„„„„„16

三 矿山适宜性评估„„„„„„„„„„„„16

四 防治措施„„„„„„„„„„„„„„„16 结论与建议„„„„„„„„„„„„„„„„„17

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