陳 亮
(山西省第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊,山西太原 030024)
擬建項目建設里程全長18.117 km,一級公路路段里程16.374 km,設計速度采用60 km/h,整體式路基寬20 m;二級公路路段里程1.743 km,設計速度采用60 km/h,整體式路基寬12 m。其中設置運煤專線、沿黃干線兩條連接線,建設里程2.245 km,設計速度采用40 km/h,整體式路基寬10.5 m;收費站1處、隧道管理站1處,2處合建。根據(jù)某咨詢服務有限公司提交的《土地勘測定界技術報告書》,實測面積912 611.64 m2(1 368.92畝),埋設界址樁2 185個。
項目建設壓覆涉及的以往勘查區(qū)有“山西省某詳查區(qū)”“山西省河東煤田某精查區(qū)”“山西省某井田勘探區(qū)”并壓覆三個勘查區(qū)內(nèi)的山西某煤業(yè)有限公司和山西某焦煤有限公司、某礦、某煤礦四座煤礦。
壓覆區(qū)內(nèi)煤類為JM,SM,PS,煤層傾角小于10°,開采方式為地下開采。根據(jù)2002年12月中華人民共和國國土資源部頒發(fā)的《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》,估算資源儲量的一般工業(yè)指標為:煉焦用煤最低可采厚度0.70 m;最高可采灰分(Ad)40%;最高可采硫分(St·d)3%。
本區(qū)煤層厚度穩(wěn)定,煤層傾角小于10°,因此采用水平投影地質(zhì)塊段法進行資源儲量估算。
公式為:
其中,Q為資源儲量,萬t;S為面積,m2;M為厚度,m;D為視密度,t/m3。
該項目依據(jù)“三下規(guī)程”采用垂直剖面法設計壓覆煤柱范圍。
根據(jù)《三下采煤規(guī)程》可知,本次擬建(建)構筑物中一級公路為Ⅱ級保護等級、二級公路為Ⅲ級保護等級、運煤專線為Ⅳ級保護等級、橋梁和隧道為Ⅰ級保護等級。
本次擬建項目位于山區(qū)、橋梁隧道極多、線路大多位于采空區(qū)上,為保證項目的建設安全,故圍護帶統(tǒng)一按最大寬度留設,即20 m。
移動角取值:當黃土厚度小于40 m,表土層移動角φ=45°;當黃土厚度為40 m~60 m,表土層移動角φ=50°;當黃土厚度大于60 m,表土層移動角φ=55°。
考慮到重復采動和地形滑坡的影響,重復采動移動角較單煤層開采減小10°,當煤層傾角 α <5°時,δ=β=γ =62°;當煤層傾角α >5°時,δ=γ =62°,β =62°-0.5α。
壓覆各可采煤層區(qū)寬度的確定:
建設用地范圍確定后,利用剖面法計算壓覆煤柱范圍。保護煤柱采用剖面法先在剖面圖上做出,將剖面上的壓覆礦柱寬度展到資源儲量估算平面圖上,再將剖面上控制的礦柱界線按規(guī)律順次延連而成。建設用地保護煤柱總寬度由下列方法得出:
其中,H為建設用地保護煤柱總寬度,m;L為圍護帶寬度,m;L0為勘測定界建設用地寬度,m;L1為松散層的移動帶寬度,m,在剖面圖上直接測得;L2為基巖的移動帶寬度,m,在剖面圖上直接測得。
1)壓覆區(qū)位于山西某煤業(yè)有限公司內(nèi)的資源儲量類型采用《山西省河東煤田某煤業(yè)有限公司煤炭資源儲量核實報告(供兼并重組用)》中相對應的資源儲量類型計算。2)壓覆區(qū)位于山西某焦煤有限公司內(nèi)的資源儲量類型采用《山西省河東煤田某焦煤有限公司煤炭資源儲量核實報告(供兼并重組用)》中對應的資源儲量類型計算。3)壓覆區(qū)位于某焦煤有限責任公司某礦內(nèi)的資源儲量類型在原報告中資源儲量類型為A級、B級、C級、D級儲量,結合山西儲量套改結果,本次工作將A,B級儲量套改均為111b資源儲量,將C,D級儲量套改均為122b資源儲量。4)壓覆區(qū)位于某煤化有限公司某煤礦內(nèi)的資源儲量類型采用《山西省河東煤田某煤礦資源儲量核實報告》中相對應的資源儲量類型計算。資源儲量類型與原備案報告一致,塊段在原備案報告塊段基礎上分割塊段。
壓覆區(qū)儲量估算的煤層為2號~6號,8號~10號煤層,本資源儲量估算各煤層塊段厚度時,分別采用各個煤礦原報告中相應煤層對應的塊段煤層厚度,詳見表1。
為更好的保護壓覆資源,計算各煤層資源儲量時,壓覆面積均取各個煤礦量算出的最下層煤的壓覆面積。根據(jù)垂直剖面法圈定的壓覆煤層范圍,在煤層底板等高線圖(電子版)上,用中國地質(zhì)大學的MAPGIS地理信息系統(tǒng)的面計量算程序按照所劃分的塊段直接量算而成。
根據(jù)收集的煤礦資料,采用原報告相應煤層的視密度,見表1。
表1 煤源儲量估算表
經(jīng)估算,建設項目共壓覆累計查明資源儲量總計11 048萬t,保有資源儲量總計10 621萬t,采空消耗427萬t。其中111b經(jīng)濟基礎儲量4 063萬t,122b經(jīng)濟基礎儲量4 161萬t,331資源量1 529萬 t,332資源量221萬 t,333 資源量647 萬 t。
1)本次工作收集了煤礦采掘資料,分析確定壓覆區(qū)內(nèi)是否壓覆礦產(chǎn)及礦權設置情況。主要依據(jù)煤礦地形地質(zhì)圖、煤層底板等高線及儲量估算圖、資源儲量計算參數(shù)進行編制。2)壓覆資源儲量估算圖的底板等高線是在《煤炭資源儲量核實報告》中2號~6號,8號~10號煤層儲量估算圖上展繪出“建設工程項目用地”范圍,采用垂線法求取出保安煤柱邊界線,用計算機直接上圖并計算壓覆面積,利用該報告原塊段厚度和視密度,估算資源儲量。3)以《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程》為依據(jù),工業(yè)場地以用地邊界外推20 m寬度作為圍護帶。
[1]金連生,牟金鎖.建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2000.
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