龐莊煤礦老采區(qū)場地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及環(huán)境影響分析

袁素鳳， 王文生，2，曹佰迪， 曹偉忠

(1.陜西交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，陜西 西安　710065； 2. 煤炭科學(xué)研究總院西安研究院，陜西 西安　710068；3.中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安　710054；4.信息產(chǎn)業(yè)部電子綜合勘察研究院，陜西 西安　710054)

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龐莊煤礦老采區(qū)場地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及環(huán)境影響分析

袁素鳳1， 王文生1，2，曹佰迪3， 曹偉忠4

(1.陜西交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，陜西 西安710065； 2. 煤炭科學(xué)研究總院西安研究院，陜西 西安710068；3.中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安710054；4.信息產(chǎn)業(yè)部電子綜合勘察研究院，陜西 西安710054)

摘要：基于構(gòu)造地質(zhì)、地層巖性、地震、水文地質(zhì)、巖土工程地質(zhì)條件分析，以及龐莊煤礦老采區(qū)煤層開采資料分析，應(yīng)用殘余變形概率積分法，預(yù)測計(jì)算了龐莊煤礦工業(yè)廣場的地表殘余變形，評(píng)價(jià)了其場地穩(wěn)定性，并分析了龐莊煤礦開采對(duì)環(huán)境地質(zhì)的影響。龐莊煤礦開采對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響特別重大，其影響主要表現(xiàn)為包括原始地形地貌、地表水、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的破壞。龐莊煤礦工業(yè)廣場的最大殘余變形量拐點(diǎn)連線(計(jì)算邊界)處最大殘余傾斜值im= 3.02～3.28 mm/m > 3.0mm/m，殘余傾斜(im)可能對(duì)擬建工程局部構(gòu)成危害。筆者將擬建工程區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性劃分為3 個(gè)區(qū)。Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)分別為危險(xiǎn)性小區(qū)和危險(xiǎn)性中等區(qū)，為適宜和基本適宜場地；Ⅲ區(qū)危險(xiǎn)性大，場地適宜性差，需地基工程治理。評(píng)價(jià)工作為徐礦集團(tuán)華美2×300MW(CFB)機(jī)組工程機(jī)組建設(shè)工程提供了場地安全保證，同時(shí)，為合理利用寶貴的龐莊煤礦工業(yè)廣場土地資源，提高土地綜合利用率，提供了堅(jiān)實(shí)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：場地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)；環(huán)境影響分析；煤礦老采區(qū)；地表殘余變形；最大殘余傾斜值

徐州龐莊煤礦由于資源枯竭，即將停采。徐州礦務(wù)集團(tuán)計(jì)劃利用龐莊煤礦工業(yè)廣場的寶貴土地資源，建設(shè)華美2×300MW(CFB)機(jī)組發(fā)電廠。擬建廠區(qū)位于預(yù)留保護(hù)煤柱上。保護(hù)煤柱邊緣的殘余沉降可能威脅到擬建電廠的安全。

所以，需要評(píng)價(jià)老采區(qū)建筑場地穩(wěn)定性，研究其對(duì)環(huán)境的影響。龐莊煤礦工業(yè)廣場、勘查邊界見圖1。

1.勘查邊界；2.2號(hào)煤采空邊界；3.9號(hào)煤采空邊界圖1　龐莊煤礦工業(yè)廣場、勘查邊界、煤層采空邊界示意圖Fig.1　Pangzhuang coal industry square， exploration， coal goaf border

1地質(zhì)背景

1.1構(gòu)造

龐莊井田位于九里山向斜中段，總體上為一不對(duì)稱的復(fù)式向斜構(gòu)造；即由2個(gè)背斜、3個(gè)向斜組成，大、中型斷裂亦較為發(fā)育，已揭露的大、中型斷層有13條：F1、F2、F3、F4、F46、F47、F48、F51、F52、龐3、龐4、東1、東2。受褶曲構(gòu)造的影響，地層產(chǎn)狀沿走向和傾向上均有變化，傾角一般為8°～10°；東南翼較陡，西北翼相對(duì)較緩，淺部或煤層露頭傾角可達(dá)60°以上，局部近乎直立。

1.2地層巖性

井田地層隸屬于華北地層區(qū)，魯西分區(qū)，徐宿地層小區(qū)。地層沉積缺失奧陶系上統(tǒng)、志留系、泥盆系及石炭系下統(tǒng)。除震旦系與寒武系、奧陶系與石炭系呈假整合接觸關(guān)系，第四系與其他各時(shí)代的地層之間呈不整合接觸關(guān)系外，其他各地層皆呈整合接觸關(guān)系。

場地地層自上而下為：第四系(Q)、二疊系(P)、石炭系(C)、奧陶系(O)。其中，受煤層采空影響的地層：第四系(Q)、二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P21s)、二疊系下統(tǒng)下石盒子組(P12x)、二疊系下統(tǒng)山西組(P11s)。地層綜合特征(地層單位、名稱、厚度、標(biāo)志層等)見圖2。二疊系下統(tǒng)下石盒子組(P12x)含1、2號(hào)主采煤層、二疊系下統(tǒng)山西組(P11s)層含7、9號(hào)主采煤層。

1.3地震

評(píng)價(jià)區(qū)屬華北地震區(qū)，東距郯廬斷裂帶約120km，該斷裂帶為活動(dòng)性孕震斷裂。根據(jù)歷史記載和近代地震記錄資料，徐州地區(qū)未發(fā)生過5 級(jí)以上地震，其震害主要來源于鄰區(qū)地震的影響。該區(qū)抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g，屬第一組，特征周期為0.35s。

1.4水文地質(zhì)

龐莊礦區(qū)位于黃河沖積平原的東部邊緣，與上升區(qū)的構(gòu)造侵蝕低山丘陵區(qū)毗鄰，煤系地層上有較厚的第四系沖積層覆蓋。二疊系煤系地層在區(qū)域侵蝕基準(zhǔn)面以下，屬陸相沉積，為裂隙充水礦床，水文地質(zhì)條件簡單。下部的石炭系煤系地層為海陸交互相沉積，伴有13層薄層巖溶化灰?guī)r，水文地質(zhì)條件復(fù)雜。整個(gè)礦區(qū)內(nèi)含水層具有單面充水的特征。

地下水賦存受構(gòu)造影響明顯。二疊系砂巖含水層以靜儲(chǔ)量為主，既有局部垂直滲透、也有越流及側(cè)向緩慢補(bǔ)給。太原組13層灰?guī)r中，以四灰?guī)r溶裂隙最為發(fā)育，富水性強(qiáng)，在淺部接受奧灰?guī)r溶裂隙水的越流補(bǔ)給。

礦區(qū)地下水補(bǔ)、逕、排條件分析：本區(qū)地下水既有山區(qū)天然補(bǔ)給的特點(diǎn)，又具備平原區(qū)地下水逕流較弱的特征，礦井排水為地下水的主要排泄方式。

2巖土工程地質(zhì)特征

根據(jù)評(píng)價(jià)區(qū)地層巖性組合特征及其物理力學(xué)性質(zhì)，可將區(qū)內(nèi)巖土體劃分為：第四系松散層；二疊系和石炭系含煤層狀碎屑巖類；奧陶系層狀碳酸鹽巖類3個(gè)工程地質(zhì)巖組。影響地基穩(wěn)定和采空區(qū)沉降的巖組為第四系松散巖類和二疊系含煤巖層。

二疊系和石炭系含煤層狀碎屑巖類工程地質(zhì)巖組包括：二疊系(上石盒子組、下石盒子組、山西組)砂泥巖和煤層，石炭系上統(tǒng)太原組砂泥巖夾薄層灰?guī)r和煤層及中統(tǒng)本溪組頁巖夾灰?guī)r。奧陶系層狀碳酸鹽巖類工程地質(zhì)巖組主要為工程地質(zhì)性能良好的中厚層白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r等堅(jiān)硬巖類。

2.1第四系松散巖類

第四系松散巖類地層厚70～80m，按其巖性特征及水理、物理力學(xué)性質(zhì)，可進(jìn)一步劃分為3個(gè)工程地質(zhì)層。 ① 全新統(tǒng)中上部沖洪積粉土、粉砂：灰黃色，中下部飽和、松散，振動(dòng)易液化，厚8～10m，工程地質(zhì)性質(zhì)較差。② 全新統(tǒng)下部沖積、沖湖積含淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土：暗灰色，很濕，軟～可塑，厚3～6m，工程地質(zhì)性質(zhì)一般。 ③ 更新統(tǒng)沖積、沖洪積含鈣鐵錳質(zhì)結(jié)核粉質(zhì)黏土、黏土夾砂層；棕黃色為主，可塑～硬塑，厚60～70m，工程地質(zhì)性質(zhì)良好。

2.2二疊系含煤巖層

1號(hào)煤直接頂板以深灰色頁巖或灰色砂頁巖為主，厚為0.22～16.94m，平均為4.1m?？箟簭?qiáng)度1.6～8.5MPa，平均為5.0MPa，單向抗拉強(qiáng)度0.86～1.23MPa，平均為1.04MPa。1號(hào)煤老頂為灰白色中～細(xì)粒石英砂巖，平均厚約7m。以石英、長石為主，泥質(zhì)膠結(jié)，局部為硅質(zhì)膠結(jié)，致密，堅(jiān)硬，具水平或微波狀層理。裂隙發(fā)育，含水。1號(hào)煤頂板類型為Ⅲ類。1號(hào)煤直接底板以深灰色頁巖為主，局部相變?yōu)樯百|(zhì)頁巖，平均厚約為2.2m。

2號(hào)煤直接頂板以深灰色頁巖為主(占統(tǒng)計(jì)點(diǎn)數(shù)的61%)，其次為灰色砂頁巖(占統(tǒng)計(jì)點(diǎn)數(shù)的2l%)，局部為中-細(xì)粒砂巖或砂頁巖互層，個(gè)別地段為炭質(zhì)頁巖。該煤層直接頂板厚度為0.05～11.97m，平均2m。深灰色頁巖的抗壓強(qiáng)度2.0～8.7MPa，平均5.3MPa，單向抗拉強(qiáng)度0.83～1.47MPa，平均1.14MPa。2號(hào)煤頂板在全礦范圍內(nèi)厚度、巖性變化較大，其大致規(guī)律是：從礦井東北方向淺部的0.05m逐漸增厚到西南深部的11.97m，且組成巖性的顆粒隨厚度的增加也相應(yīng)的由細(xì)變粗。即碳質(zhì)頁巖→頁巖→砂質(zhì)頁巖(或互層)→砂巖。2號(hào)煤頂板類型評(píng)定為Ⅱ類。2號(hào)煤底板以深灰色頁巖為主(占統(tǒng)計(jì)點(diǎn)數(shù)的84%)，其厚度大多數(shù)不足1m(68%如此)，其下普遍分布有一層較為穩(wěn)定、厚約0.2～0.6m的薄煤標(biāo)志層。該底板頁巖呈致密狀，稍含砂，當(dāng)局部含砂增多時(shí)，即相變?yōu)樯百|(zhì)頁巖，厚度也隨之增大，局部可達(dá)13.5m。

7號(hào)煤直接頂板多為灰色砂質(zhì)頁巖(占統(tǒng)計(jì)點(diǎn)數(shù)的43%)，厚為0.34～20.37m，平均為3.64m。含砂較均勻，微顯層理，致密，堅(jiān)硬?？箟簭?qiáng)度13.5～22.9MPa，平均為18.2MPa，單向抗拉強(qiáng)度1.14～1.65MPa，平均為1.37MPa。7號(hào)煤老頂多為灰白色中粒砂巖，厚為0.6～30.67m，平均為5.3m，以石英、長石為主，泥質(zhì)膠結(jié)，局部含頁巖塊，偶見有風(fēng)化現(xiàn)象。在掘進(jìn)和回采期間，遇斷層、裂隙發(fā)育處或低洼地段，有短時(shí)的滴水、淋水現(xiàn)象。有少數(shù)點(diǎn)揭露其老頂為灰色砂質(zhì)頁巖而未見砂巖。7號(hào)煤頂板較平整，裂隙發(fā)育較差，采掘過程中比較好管理，將其頂板類型評(píng)定為Ⅱ類。7號(hào)煤直接底板以深灰色頁巖或灰色砂頁巖為主， 致密，堅(jiān)硬，層理發(fā)育。少數(shù)點(diǎn)為碳質(zhì)頁巖，個(gè)別點(diǎn)為砂頁巖互層或細(xì)粒砂巖，厚為0.09～46.61 m，平均為4.41m。

9號(hào)煤直接頂板巖性多樣，厚度差異大。主要為灰白色-灰黃色細(xì)-中粒砂巖，厚為1.2～32.34m，平均為14.5m(厚度大者即包括老頂砂巖)?？箟簭?qiáng)度30.7～90.4MPa，平均為61.6MPa，單向抗拉強(qiáng)度3.12～4.0MPa，平均為3.5MPa。9號(hào)煤頂板雖然局部地段有炭質(zhì)頁巖的影響，但大部分地段為砂巖和砂質(zhì)頁巖，將9號(hào)煤頂板類型評(píng)定為Ⅱ類。9號(hào)煤直接底板以灰色砂頁巖及灰色頁巖為主，厚為0.54～25.35m，平均為5.0m。結(jié)構(gòu)致密，性脆，含砂不均，常呈條帶狀。當(dāng)直接底板厚度較小時(shí)，往往發(fā)育有10號(hào)煤。

3采煤方式與采空區(qū)形成年代

龐莊井在1983年以前，主采下石盒子組1號(hào)煤及2號(hào)煤。1983年以后，開始回采山西組7號(hào)煤和9號(hào)煤。形成1、2號(hào)煤與7、9號(hào)煤搭配開采的局面，現(xiàn)在主采山西組7、9號(hào)煤。采煤方法以走向長壁為主，有少數(shù)工作面因煤層走向變化而形成傾斜長壁或傾斜分層開采，局部地段各種因素都較復(fù)雜者，則采用殘柱式開采方法。落煤方法及支護(hù)方式由早期的炮采、木支架或金屬摩擦支柱到普采、高檔普采，1974年又發(fā)展到使用綜合機(jī)械化采煤。頂板管理均采用自然冒落法。

煤層開采充分，采空區(qū)分布面積大，評(píng)估區(qū)四周皆有分布，并具多層重復(fù)采動(dòng)特征，除局部地段為1、2、7、9號(hào)煤中的單層或雙層采空類型外，其他地區(qū)主要為其四層或三層采空類型。

1、2號(hào)煤采空區(qū)形成時(shí)間較早，總體上有東北部形成早(多在1970年以前)、東南部和西北部稍晚(主要形成于1970～1982 年)、西南部晚的分布特征。7、9號(hào)煤采空區(qū)的形成時(shí)間稍晚，主要在1986～1994 年。勘察區(qū)內(nèi)的7、9號(hào)煤采空區(qū)，在北部形成于1982～1990年，在西部形成于1986～1992年，東部在1985年。在勘察范圍的西部邊緣，9號(hào)煤采空時(shí)間最晚，為2002年。

4地表殘余變形預(yù)測計(jì)算

4.1為地表殘余變形計(jì)算原理與方法

評(píng)價(jià)區(qū)的開采深度與厚度比值大于30，這種條件下的地表移動(dòng)變形在空間和時(shí)間上都具有明顯的連續(xù)性和一定的分布規(guī)律，符合概率積分法的假定。因此，采用以概率積分法為基礎(chǔ)的殘余沉降系數(shù)法進(jìn)行地表變形量預(yù)測計(jì)算(鄒友峰等，2003；郭廣禮等，2002；張鴻貞等，2005)。

4.2參數(shù)取值和計(jì)算成果

依據(jù)龐莊煤礦502 觀測站實(shí)測資料，取水平移動(dòng)系數(shù)b=0.385，主要影響角正切tgβ=1.70。其余計(jì)算參數(shù)見表1。

最大殘余沉降量與變形量，采用單層分算，最后累計(jì)的方法計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表2。利用查表法或內(nèi)插法，可以求得x=S(拐點(diǎn))、x=0(7、9號(hào)煤層采空邊界)、x=S-0.4r(曲率和水平變形最大處)兩處的殘余變形值(表3)。

表1　殘余變形概率積分法參數(shù)表

表2　最大殘余變形量計(jì)算表

表3　拐點(diǎn)、邊界殘余變形量計(jì)算表

根據(jù)表4分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，將評(píng)價(jià)區(qū)采空地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性劃分為3 個(gè)區(qū)，即危險(xiǎn)性大區(qū)(Ⅲ區(qū))、危險(xiǎn)性中等區(qū)(Ⅱ區(qū))和危險(xiǎn)性小區(qū)(Ⅰ區(qū))。危險(xiǎn)性大區(qū)(Ⅲ區(qū))該區(qū)曾發(fā)生采空地面塌陷，殘余沉降變形或 “活化”變形災(zāi)害的危險(xiǎn)性大，場地適宜性差。危險(xiǎn)性中等區(qū)(Ⅱ區(qū))為煤層采空區(qū)的拉伸影響帶。受采空區(qū)殘余沉降或 “活化”變形的影響，該區(qū)的傾斜變形或拉伸變形，可能發(fā)生引發(fā)建筑物的局部破壞，為基本適宜。危險(xiǎn)性小區(qū)(Ⅰ區(qū))無采空區(qū)且不受采動(dòng)影響，工程建設(shè)遭受采空地面沉降危害的可能性小，為建筑適宜場地。

5場地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

《三下采煤規(guī)程》(2000)第27條規(guī)定，磚混結(jié)構(gòu)

表4煤層采空地面沉降危險(xiǎn)性分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)表

Tab.4Danger division standard of coal goaf ground subsidence

危險(xiǎn)性分級(jí)危險(xiǎn)性大危險(xiǎn)性中等危險(xiǎn)性小采空7、9號(hào)煤殘余變形分區(qū)采空沉陷區(qū)拉伸變形及裂縫影響帶不受采空影響煤層終采時(shí)間<20a>20a無采空區(qū)采空層數(shù)單層或多層保護(hù)煤柱邊緣保護(hù)煤柱內(nèi)部現(xiàn)場建筑物變形破壞情況近幾年建筑物出現(xiàn)變形開裂現(xiàn)象無建筑物開裂現(xiàn)象或原變形無發(fā)展擴(kuò)大趨勢

建筑物極輕微和輕微損壞等級(jí)的允許值為：i≤3.0mm/m，K≤0.2×10-3/m，ε≤3.0mm/m。華美2×300MW(CFB)發(fā)電機(jī)組擬建工程場地西界位于曲率和水平變形最大處。由表4可知，此處殘余傾斜值為 i′ = 2.47 mm/m，殘余變形值ε′= 3.02 mm/m。兩者比允許標(biāo)準(zhǔn)值略大，不符合要求。發(fā)電機(jī)組設(shè)施為一級(jí)重要工程，為保證其安全，建議對(duì)預(yù)留保護(hù)煤柱邊緣，采取工程處治措施，以消除場地沉降電廠工程設(shè)施的危害。

6煤礦開采對(duì)環(huán)境的影響

龐莊煤礦工業(yè)廣場周邊煤層采空區(qū)為多煤層的復(fù)式采空區(qū)(采空層數(shù)4層)，具有開采強(qiáng)度大(累計(jì)開采厚度約10 m)、采空面積廣、采空形成時(shí)間長、采空埋藏深的特點(diǎn)。因此，煤層開采對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響特別重大，其影響主要表現(xiàn)為包括原始地形地貌、地表水、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的破壞。(馬金榮等， 2006；KARMIS M， 1984；AVASTHI J M 1982；CHOI D S ，1981)

6.1對(duì)地形、地表水的影響

由于幾十年的煤炭開采活動(dòng)，龐莊井田地表形成大面積塌陷并積水成塘，塌陷區(qū)水深可達(dá)5m～6m。龐莊煤礦工業(yè)廣場周邊幾乎皆為塌陷積水洼地環(huán)繞，原始地表水文環(huán)境破壞殆盡。塌陷區(qū)積水常年水位+34.3m；雨季最高水位+36.25m(1982年7月22日)。積水塌陷區(qū)被人工開挖后，形成大面積分布的魚塘和縱橫交錯(cuò)的排水溝渠。拾新河由銅山縣，于1977年12月，在礦區(qū)中部自西北向東南人工開挖而成，常年積水，水深5～6m，河床不連續(xù)且與塌陷區(qū)積水連成一片。

6.2對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的影響

龐莊煤礦工業(yè)廣場周邊的多煤層、高強(qiáng)度、復(fù)式開采，在采空區(qū)形成多層冒落帶、裂隙帶和彎曲帶，煤層頂板覆巖強(qiáng)度遭受大幅度破壞，原始地層產(chǎn)狀被改變，工程地質(zhì)條件變差。采礦形成的導(dǎo)水裂隙帶為地下水的賦存和逕流提供了新的空間和通道。采礦過程中的人工抽排地下水活動(dòng)加劇了地下水的水力交替運(yùn)動(dòng)，使地下水的化學(xué)成份和逕流方向、逕流強(qiáng)度不斷地得到改變。總體看，評(píng)價(jià)區(qū)因受煤礦開采、疏干、塌陷等影響，原始工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件已遭破壞，工程水文和地質(zhì)條件較差(曾慶銘，2014)。

6.3龐莊井工業(yè)廣場周邊地表沉降

徐礦集團(tuán)2×300MW 機(jī)組建設(shè)擬用地塊位于龐莊井工業(yè)廣場保護(hù)煤柱區(qū)，地形平坦，周邊外圍分布有1993 年以前形成、地表移動(dòng)變形活躍期已經(jīng)完成的1、2、7、9號(hào)煤采空區(qū)。龐莊礦工業(yè)廣場西側(cè)圍墻外為采空沉降成因的水塘，水深在5m以上(水位距地表3m)。據(jù)此推算，4層煤(1、2、7、9號(hào)煤)采空引起的累計(jì)沉降量達(dá)到8m以上。廣場北側(cè)圍墻外的拾新河，水深在8～13m之間(水位距地表3m)。據(jù)龐莊礦老職工介紹，扣除人工開挖因素，拾新河的累計(jì)沉降量也在5～8m之間。

據(jù)龐莊礦老職工回憶，位于勘察區(qū)外圍西北角位置的(1、2、7、9號(hào)煤采空區(qū))，累計(jì)沉降量達(dá)到7m，以致路面形成一個(gè)大陡坡。后來由于修筑徐豐公路而被填平。雖然工業(yè)廣場院內(nèi)的塌陷區(qū)已被人工填平，地表種植草坪或建有體育跑道、籃球場、地面建筑物，但養(yǎng)魚池、游泳池的存在，仍保留了地面沉降的歷史。

7結(jié)語

(1)通過對(duì)徐州龐莊煤礦老采區(qū)的構(gòu)造地質(zhì)、地層巖性、地震、水文地質(zhì)、巖土工程地質(zhì)條件分析，應(yīng)用殘余變形概率積分法，計(jì)算了預(yù)測計(jì)算了龐莊煤礦工業(yè)廣場的地表殘余變形，據(jù)次評(píng)價(jià)了場地穩(wěn)定性。龐莊煤礦工業(yè)廣場的最大殘余變形量拐點(diǎn)連線(計(jì)算邊界)處最大殘余傾斜值im= 3.02～3.28 mm/m > 3.0mm/m，殘余傾斜(im)可能對(duì)擬建工程局部構(gòu)成危害。筆者將擬建工程區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性劃分為3 個(gè)區(qū)。Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)為分別為危險(xiǎn)性小區(qū)和危險(xiǎn)性中等區(qū)，為適宜和基本適宜場地；Ⅲ區(qū)危險(xiǎn)性大，場地適宜性差，需地基工程治理。

(2)龐莊煤礦工業(yè)廣場周邊煤層采空區(qū)為多煤層的復(fù)式采空區(qū)具有開采強(qiáng)度大，采空面積廣，采空形成時(shí)間長，采空埋藏深的特點(diǎn)，對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響特別重大。原始地表水文環(huán)境破壞殆盡，原始地層產(chǎn)狀被改變，工程地質(zhì)條件變差，水文地質(zhì)條件已遭破壞(孫萍萍，2013)。

(3)評(píng)價(jià)工作為徐礦集團(tuán)華美2×300MW(CFB)機(jī)組工程機(jī)組建設(shè)工程提供了場地安全保證，同時(shí)，為合理利用寶貴的龐莊煤礦工業(yè)廣場土地資源，提高土地綜合利用率，提供了堅(jiān)實(shí)依據(jù)。

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收稿日期：2015-05-23；修回日期： 2015-12-26

基金項(xiàng)目：華美2×300(CFB)機(jī)組工程建設(shè)場地煤層采空區(qū)工程地質(zhì)勘察與穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，徐州西部礦區(qū)資源綜合利用項(xiàng)目(2010-01)

作者簡介：袁素鳳(1968-)，女，遼寧北鎮(zhèn)人，高級(jí)工程師，1991年畢業(yè)于西安地質(zhì)學(xué)院水文地質(zhì)工程地質(zhì)專業(yè)，主要從事公路工程勘察、地質(zhì)災(zāi)害防治評(píng)價(jià)等工作。E-mail：843202132@qq.com

中圖分類號(hào)：P618.11

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1009-6248(2016)02-0213-07

Site Stability Evaluation and Environmental Impact Analysis on the WorkingFace of Old Coal Mine in Pangzhuang

YUAN Sufeng1，WANG Wensheng1，2， CAO Baidi3, CAO Weizhong4

(1. Shaanxi Provincial Transport Planning Design and Research Institute， Xi’an 710054， Shaanxi，China;2. Xi’an Branch of China Coal Research Institute， Xi’an 710054， Shaanxi， China;3. Xi’an center of Geological Survey, CGS, Xi’an 710054, Shaanxi, China; 4.Electronic Comprehensive Investigation Surveying Institute of Ministry of Information Industry, Xi’an 710054, Shaanxi, China)

Abstract：Based on structural geology， stratum and lithology， seismic， hydrogeology andgeotechnical engineering geology， the coal seammining data about the working face of old coal mine in Pangzhuang has been analyzed in this paper. The residual deformation of ground surface about the industry square in this coal mine has been predicted and calculated through using the probability integral method of residual deformation， its site stability has been evaluated. And then， the environment impacts from the coal miningin Pangzhuang have been analyzed. The coal mining in Pangzhuang has greatly impacted the local geological environment， including the destructionson original topography， surface water， engineering geological and hydrogeological conditions. In Pangzhuang coal industry square， the maximum residual incline value (im) about the inflection points (that are used for calculating the deformation boundary) of maximumresidual deformation is 3.02～3.28 mm/m， which is larger than 3.0 mm/m， suggesting that the residual incline(im) may pose a hazard locally to the proposed construction project.In this paper， the risks of geological hazard in the proposed project area can be divided into three zones. The No.Ⅰand No.Ⅱ zones have low and medium dangerous respectively， which are appropriate and basic suitable sites. But， the No.Ⅲ zone has big risk， which has bad site suitability and needs to treat its foundation through engineering methods. This evaluation work provides the site safety assurance to the construction projects of Huamei 2×300MW(CFB) unit for Xuzhou mining group， meanwhile， it improves the land comprehensive utilization in Pangzhuang coal mine， providing a solid support for the rational utilization of precious land resources.

Keywords：site stability evaluation; environmental impact analysis; working face of oldcoal mine; residual deformation of ground surface; maximum residual incline value