河北省滦南县马城铁矿地质灾害危险性评估

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河北省滦南县马城铁矿地质灾害危险性评估
摘要:本文介绍了拟建工程场地所在区域地质背景资料以及马城铁矿的基本情况,结合相关资料及规范确定评估范围为矿界范围与矿业活动所影响到的范围,确定评估精度级别为一级。现状条件下,矿区及周边地质灾害不发育,遭受地质灾害的可能性小;矿山采用充填采矿法开采,预计将来矿区地质灾害主要为采矿诱发地表变形造成的地面塌陷、地裂缝灾害,本次仅对矿山采空塌陷地质灾害进行预测评估,其中地表残余沉陷变形采用概率积分法进行预测分析,通过计算得出了充填法管理顶板时的最大下沉值,预测采空塌陷地质灾害危险性中,地质灾害影响程度为较严重;综合分析认为,建设工程除占用土地外不会引发和加剧地质灾害的发生,建设工程场地适宜性为适宜。
关键词:地面塌陷地表变形地质灾害危险性评估场地适宜
河北钢铁集团矿业有限公司马城铁矿位于河北省滦南县、滦县、昌黎县三县交界处,西起马城~薛各庄营南北一线以东,东至滦河西岸,,,(332+333104476×104t,TFe平均品位34.98%,矿体呈北北西向带状产,南西或北西倾向,倾角20°56°,南北走向长6km马城铁矿为新建矿山,目前处于筹建阶段。
1地质环境条件

1.1气象水文
矿区属温带半湿润大陆性季风气候,四季分明,具有冬干夏湿季风气候特点。多年平均降水量659.5mm,降雨主要集中在79月份。区内最大河流滦河自北向南流经矿区东侧,人工河新滦河自岩山脚下设闸门引滦河之水入渠,流量受人为控制。
1.2地形地貌
马城铁矿位于京山铁路以南的山前倾斜平原区,地处滦河冲积扇的顶部,地形平坦开阔,为滦河一级阶地,地面标高15m20m,北高南,坡降为0.7‰0.8‰。阶地台面北窄南宽,为一扇形(见图1。马城一线东西宽13km,在一级阶地台面上,自然村星罗棋布,坑塘洼地分散其间。

1.3地层岩性
矿区地层主要为第四系与太古界单塔子群白庙子组。第四系广泛覆盖于矿区地表,厚度50m180m,主要由砂砾卵石、砂、砂土、粘性土等组成。第四系底部为太古界单塔子群白庙子组地层,主要岩性为混合花岗岩、混合岩、黑云变粒岩、磁铁石英岩等。基岩风化带下部为矿体及围岩。
1.4矿区构造

矿区主要发育有F1F2F3断层,规模较大,倾角陡倾,断层宽度及其影响范围达上百米,发育深度超过600m。矿区各断层宽度及产状沿断层走向不一,形态复杂。
1.5工程地质条件
矿体顶、底板为混合质黑云变粒岩、混合岩等,裂隙不发育,岩石坚硬完整,围岩抗压强度均在62MPa以上,最大为145.5MPa;矿体一20cm30cm,73.1MPa,117.2MPa。矿体及围岩抗压强度均大于60MPa,属坚硬岩石,岩石坚固系数为8.4。工程地质条件属第二勘探类型块状岩类,属基岩工程地质条件中等型。
1.6水文地质条件
矿区含水层主要是第四系孔隙含水层和基岩风化裂隙、构造裂隙承压弱含水层,第四系含水层由细砂、粗砂、砾石、亚砂土、卵石、卵砾石等组成,隔水层主要有四层(见图2,主要由粘土、粉质粘土、泥质粉质粘土构成,-500m标高以下,为太古界变质岩类,主要为黑云变粒岩、混合岩、混合质变粒岩、片麻岩等,岩芯完整呈长柱状,节理裂隙不发育,可视为相对隔水层。

矿区地下水的补给来源主要为大气降水的入渗,侧向迳流补给及

滦河的补给。矿区地下水排泄形式主要分垂向排泄和侧向排泄。垂向排泄方式为植被蒸腾、泉群排泄及人工抽水;矿区地下水沿含水层向南部运动,以侧向迳流的方式补给区域地下水。
马城铁矿地下水水埋深4m6m,标高+15m左右。第四系含水层地下水资源最为丰富,第四系底部含水层与基岩面没有稳定的隔水层,局部有天窗存在。综合分析认为:矿区属于有第四系孔隙水越流补给的、以基岩裂隙水直接充水的水文地质条件中等的矿床类型(如图2

2地质灾害危险性评估2.1评估范围的确定
马城铁矿地处滦河冲积平原区,矿区周边地质灾害不发育,矿区及周围地势平坦,评估范围为矿界范围与矿业活动所影响到的范围之和,面积约为8.1159km2
2.2评估级别确定最大曲率值:(10-3/m最大水平移动值:(mm最大水平变形值:

式中:r为地表影响区半径(m,按式r=H/tanβ计算;H为开采深度(m,300;β为移动角,70;b为水平移动系数,0.33;计算结果如下:
最大倾斜值:2.564(mm/m最大曲率值:0.036(10-3/m最大水平移动值:92.4(mm最大水平变形值:1.286(mm/m
根据现场调查,地表变形区内住宅均为单层砖混结构建筑物,根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》第二十七条中的砖混结构建筑物损坏等级表,确定矿区内建筑物仅受到Ⅰ级变形破坏,对建筑物的影响、破坏程度较小,不维修仍可安全使用,但鉴于计算公式及参数取值的误差,与实际情况有一定出入,因此,预测评估采空塌陷地质灾害危害程度为较严重。
3结语

综上所述,预测采空塌陷地质灾害危险性中等,地质灾害影响程度为较严重;矿山地面建设工程均位于岩移界线以外,因此预测评估工程建设可能遭受采空塌陷地质灾害危险性小;另外,建设工程除占用土地外不会引发和加剧地质灾害的发生,因此,建设工程场地适宜性为适宜。
参考文献[1]
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.
[2]
《工程地质手册》编委会.工程地质手册(4M.
:中国建筑工业出版社,2007.
[3][4]
GB5001-2001.岩土工程勘察规范(2009年版S.地质灾害危险性评估技术要求.

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/81707b5e43323968011c92f3.html

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