某矿区采空区上部拟建场地稳定性评价与建议.doc

1、某矿区采空区上部拟建场地稳定性评价与建议摘要：通过对金堆城钼业汝阳有限责任公司尾矿浓缩脱水工程场地采空区资料的收集，通过工程物探和钻孔验证相结合的方法对采空区进行探测，然后对上部选址场地的建设可行性作出评价，给下一步矿山建设工作提供科学依据与建议。 关键词：采空区；勘察手段；稳定性评价 中图分类号：U469 文献标识码： A 0 引言 各类建筑物下伏采空区稳定性评价，是目前困扰国内外工程界急需解决的工程技术难题。金堆城钼业汝阳有限责任公司拟在汝阳县付店镇建设尾矿浓缩脱水工程场地，由于该场地范围内可能存在 3 个不明采空区，为使矿山能够发挥出更大的经济效益，给下一步矿山建设工作提供科学依据，需要

2、对尾矿脱水选址范围内采空区的分布范围、规模形态及埋深进行初步调查。 1 工程概况 选址场地位于河南省汝阳县付店镇东沟村和马庙村，西邻洛阳一汝阳一车村主干公路，北距汝阳县城 35km，距太澳高速公路 57km，距焦枝线临汝镇火车站 58km，距陇海线洛阳火车站 90km，交通方便。 2 工程地质条件 2.1 地形地貌 勘察场地地貌单元为中低山区和河流一级阶地区，地势略有起伏，地面标高介于 660.0673.0m 之间。 2.2 地质构造 矿区位于拔菜坪宽缓背斜东端南翼近轴部位，掘头村王坪区域性断裂西南侧。区内以断裂构造为主。地层受拔菜坪宽缓背斜的影响，呈单斜构造，因下铺花岗斑岩体的侵入，局部呈小

3、的挠曲。 2.3 地层岩性 选址场地地层自上而下依次为第四系全新统杂填土，冲洪积碎石土和漂石土，中元古界熊耳群鸡蛋坪组（Pt2）安山岩组成。 杂填土：黄褐色，松散，以矿渣为主，局部含碎石，碎石含量约25%，余为角砾、砂等充填。揭示厚度 7.00m。 碎石土：杂色，土质不均，松散-稍密，局部含卵石，最大粒径约15cm，碎石含量约 70%，余为砾砂、粘土等充填。层厚 2.202.40m。 漂石土：杂色，中密-密实，漂石主要以安山岩为主，粒径一般200400mm，最大粒径 600mm，漂石磨圆度较好、分选性中等,呈圆亚圆状，弱微风化，充填物为角砾、粗砂和卵石等。揭示厚度3.606.00m。 安山岩：

4、风化面为褐色、深灰色，新鲜面呈灰绿一绿灰色。玻晶交织结构，块状构造。主要矿物为斜长石、角闪石、黑云母。次要矿物为磁铁矿、钛铁矿、榍石、磷灰石等。属较坚硬岩，结构较完整，故其岩体基本质量等级为类。 2.4 水文地质条件 1、地表水 东沟钼矿区位于付店镇东沟村和马庙村，地貌形态属侵蚀构造地形，地势总体南高北低，区内主要地表水为东沟河及其支流，其中一条河流自清凉寨至马庙村呈近东西向排泄，一条河流自王来沟何家庄至油房庄，呈近南北向排泄于下铺附近河流。 2、地下水 矿区位于东沟河水文地质单元，本区靠大气降水补给地形坡度，沟谷呈“V”字型，坡降较大，利于地表径流地表水补给地下有限，岩石含水性微弱。地下水以

5、风化裂隙水(孔隙水)为主，孔隙水赋存于新近系全新统冲洪积物中，由于内构造断裂多为压扭性，裂隙多闭合，富水性较弱。 3 采空区勘察手段 本次采空区探测采用了工程物探和钻孔验证相结合的方法进行，勘查深度为自然地面下 0130m 范围内。 1、工程地质调查 地面走访调查工作主要对周围村民、搬迁户和民采巷道施工人员逐户调查，初步了解拟建场地已有建筑变形裂缝情况，推断采空区可能分布位置和大小，为勘察工作布置提供帮助。 2、工程物探 本次采空区初勘采用了高密度电法、瞬变电磁法和浅层地震三种物探技术方法，对拟建场地范围内可能存在的采空异常的平面分布、影响带范围，以及地层断裂构造情况进行勘查。 3、钻探验证

6、在物探的基础上进行钻探验证, 其主要目的是在平面和竖面上查清采空区的分布和大小, 并通过钻探岩样的力学试验, 测试采空区覆岩的力学强度。 2.2 采空区探测结果 通过现场调查走访周围村民和民采巷道施工人员，拟建场地 150m 的矩形范围内无采空区，仅有一条巷道，巷道位于地下 125m。 通过工程物探手段，全区共发现两处可能的采空异常区，呈条带状分布： Y1 异常区：该异常区相比人工作划定区域略小，整体位于场地的北侧。由于异常区位于高密度测线一端，高密度视电阻率剖面上基本反映不出该异常区相关的地层信息，在地震及瞬变电磁成果剖面有异常表现，解释异常深度 4060m； Y2 异常区：该异常区相比前人

7、工作划定区域略偏东。异常区内高密度视电阻率剖面上无明显异常反映，在瞬变电磁成果剖面有异常表现，解释异常深度 100120m。 为更准确的了解异常区内地层信息，同时验证物探预测结果，在异常区内布置钻孔验证，钻孔钻进过程中，均未发现漏浆和掉钻现象，钻孔判定为非大面积矿层采空区，可能有民采巷道存在。 3 采空区稳定性评估 通过现场调查、工程物探和钻孔验证，规划选址范围内无大面积采空区分布，但可能有民采巷道存在。各验证钻孔岩性较完整，但岩心均表现出局部充水，裂隙较发育的特征，地层中裂隙的发育及充水现象，也会表现出物探低阻异常的特征，虽然只有一条 2m 左右的采掘巷道，但反映在物探电法剖面上是一个低阻条

8、带，反映在物探地震剖面上是一个波组紊乱区域。 4 下一步工作建议 本次物探工作，由于民采巷道开采无规律，随意性大，无正规的采掘图，以及其它诸多因素的影响，整体物探解析成果精度偏低，再受验证钻孔数量偏少条件限制，钻孔揭露民采巷道的难度较大，建议下一步工作加密钻孔控制。 5 结论与建议 通过对尾矿脱水设施选址范围内的现场采空区调查访问、工程物探资料和钻孔验证资料综合分析认为： 1、尾矿脱水设施选址范围内无大面积采空区分布，可以进行尾矿脱水工程建设，但选址范围内可能有民采巷道存在； 2、由于民采巷道开采无规律，随意性大，无正规的采掘图，受初勘钻孔数量较少条件限制，建议下一步详勘阶段加密钻孔控制，详细查明民采巷道的分布范围和深度，重点查明自然地表下 060m 范围内的民采巷道的分布情况； 3、根据采空区调查资料，民采巷道截面尺寸一般为2.0m2.0m2.3m2.2m，结合尾矿脱水设施的工程特点和荷载大小，应对选址范围内自然地表下 060m 范围内的民采巷道进行治理，对埋深60m 以下的民采巷道可以不进行治理。 参考文献 1刘军生等.采空区稳定性评估R，2008. 2郭文兵等.开采损害与保护M徐州：中国矿业大学出版社，2006.