露天煤矿边坡稳定性分析及评价设计报告书模板.pdf

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砂岩及灰黑色石灰岩,夹薄煤线。一般厚度6-50m。⑵上统XX组<Ct>:3以K砂岩连续沉积于XX组之上,是区域内主要含煤地层之一,1属海陆交互相碎屑岩和碳酸盐岩建造,主要由灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰、灰白色不同粒度砂岩和深灰色石灰岩<K、K、K>及煤层组成,234三层石灰岩较稳定,是本组地层的重要标志层,含6、7、7、8、89、下下、10、11号煤层8层煤,其中10、11号煤层为稳定可采煤层,9号煤层为较稳定的局部可采煤层,其余均为不稳定不可采煤层。本组厚度50-120m。<P>⑴下统XX组<Ps>:1以K砂岩为界与下伏XX组呈连续沉积,是区域内主要含煤地层7之一。由灰黑色泥岩、砂质泥岩和灰色砂岩及3层煤层组成,厚度25-65m。本组含有1、2、3号三层煤,其中2号煤层为局部可采煤层,1、3号煤层不稳定、不可采。⑵下统下石盒子组<Px>1以K砂岩连续沉积于下伏XX组之上。岩性主要为黄绿色砂岩、8砂质泥岩及泥岩为主,夹有少量粘土岩及薄煤线,为一套陆相沉积的陆源碎屑物地层,本组厚度90-150m。⑶上统上石盒子组<Ps>212/35:..紫红色泥岩为主,厚度250-300m。⑷上统石千峰组<Psh>2连续沉积于下伏上石盒子组之上。岩性主要以灰紫色、紫红色砂岩、泥岩组成,顶部夹淡水灰岩薄层及透镜体,厚度122-162m。<N>2其上部为暗红色砂质粘土,间夹2-3层钙质及豆状铁锰质结核,结核层中含动物骨骼化石;中部为棕红色砂质粘土,常夹1-;下部为一层胶结或半胶结状的砾岩,砾石磨圆度好,分选性差,成分主要为石灰岩、石英砂岩,次为片麻岩,此层砾岩不稳定。厚度0-90m。与下伏基岩呈角度不整合接触。、上更新统<Q>2+3大面积分布于沟谷和梁坡之上,其岩性以棕黄色或土黄色砂质粘土、亚砂土、亚粘土为主,柱状节理发育,地表冲沟附近常呈直立悬崖并形成坎状地貌。与下伏基岩呈角度不整合接触,厚度一般为0-180m。<Q>4主要分布于各大河床及阶地处,为近代河流冲积、洪积、坡积物,由土黄、淡红色亚粘土、砂土及浅灰色砂、砾石等组成,厚度一般为0-20m。与下伏基岩呈角度不整合接触。五、含煤地层矿田内含煤地层主要为石炭系上统XX组,二叠系下统XX组地层在矿田内赋存不全,仅残留其下部地层。现将石炭系上统XX组含煤地层叙述如下:本区主要含煤地层之一,属海陆交互相沉积,,,主要由灰黑—黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、浅灰色岩屑石英砂岩,深灰色生物碎屑泥晶灰岩和煤组成。共含煤7层,自上而下依次为6、7、7、8、8、9、10+11号煤层,其中10+11号煤为全矿下下13/35:..,9号煤为零星可采煤层,其余为不可采煤层。其中K、3K两层灰岩层位稳定,K、K分别为8、9煤之直接顶板,K为7号煤2324之间接顶板,富含动物化石海百合,珊瑚、腕足类及大量筳科等,是良好的标志层。XX组地层属海陆交互相沉积,旋回结构明显且稳定,由下至上划分为五个旋回。各旋回以充填层序为主,厚度不大,该组据岩性、化石组合及区域对比,自下而上可分三段:1、下段〔K底-K底Ct1:-,,厚度变化不大,主要由灰-灰白色中-细粒砂岩、泥岩、铝土泥岩及9、10+11号二层煤组成,该段中下部含全区可采10+11号煤层,顶部含局部可采的9号煤层。〔1K砂体1与下伏XX组的分界砂岩,为灰-灰白色,中-细粒砂岩,胶结较好,厚度不稳定,-,,有时相变为泥岩及粉砂岩。〔2K顶--,,为黑-灰色泥岩,砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩及两层煤组成,两层煤分别为9、10+11号煤,下部个别钻孔中见有薄煤层,为不可采煤层,9号煤层为局部可采煤层,10+11号煤层为全区稳定可采煤层。2、中段〔K底--,,主要由灰-深灰色粉砂岩、黑色泥岩、砂质泥岩、薄煤层及三层石灰岩组成。K、K石灰岩稳定,K灰234岩大部被剥蚀,在本矿田赋存不全,北部薄南部厚,可划分为K、K顶22-K顶、K顶-K顶三个较大旋回,属碳酸盐岩台地相沉积。334<1>K石灰岩2K灰岩为9号煤间接顶板,灰-深灰色、含燧石结核呈条带、质较2纯、坚硬,生物碎屑约30%-35%,层面含大量海百合茎化石及筳科化石等,-,。〔2〔K顶-K底2314/35:..,由黑、灰色泥岩,砂质泥岩及薄煤层〔8、8号下煤组成,8、8号煤层只在矿田东南部的三个钻孔<ZK5、ZK7、23-6>下中见到,,仅在23-,其余均不可采。,不可采。下〔-,,为深灰色石灰岩,含苔癣虫等动物化石,属水动力能量较低的碳酸盐台地沉积。〔4K顶-,由黑色泥岩、粉砂岩及煤层组成,含煤两层〔即7、7号煤,7号煤层只在矿田东南部的五个钻孔<ZK8、7-5、15-6、下ZK7、23-6>中见到,,不可采;7号煤层只下在矿田东南部的七个钻孔<ZK8、7-5、15-4、15-6、ZK7、ZK5、23-6>中见到,,不可采。下〔5K石灰岩4上部一般含泥质较高,有时含少量燧石条带及结核,质不纯;-,。3、上段〔K顶-K底Ct3473本矿田赋存不全,北部薄南部厚,-,,由灰黑色泥岩、砂质泥岩及煤层组成,夹菱铁质结核,含一层6号煤,只有ZK8、ZK7号钻孔见到,-,不可采。六、构造及地震1、构造矿田内总体上为一波状起伏的褶曲构造,总体倾向为南西,总体走向北西-南东,地层倾角7-12°。矿田内发育一背斜构造:位于矿田中部8、12勘查线之间,轴向北东-南西,两翼地层对称,倾角8-11°。矿田内未揭露断层和陷落柱等地质构造,但在今后生产过程中必须加强防范,以防构造及隐伏构造的导水及影响边坡稳定性。15/35:..2、地震根据中华人民XX国国家标准GB18306-2001《中国地震动参数区划图》附录A中国地震动峰值加速度区划图<图A1>,附录B中国地震动反应谱特征周期区划图<图B1>。七、水文地质条件〔一地下水类型根据含水层岩性,地下水水力特征,将工作区地下水分为碳酸盐岩类岩溶水、碎屑岩<夹碳酸盐岩>类裂隙水和松散岩类孔隙水。1、碳酸盐岩类岩溶水根据柳湾井田钻孔揭露资料,奥灰裂隙及岩溶现象比较发育。其中峰峰组上段主要为深灰青灰色厚层状灰岩并夹有黄铁矿层及厚层钙质泥岩,见裂隙与溶洞,以裂隙为主;下段主要为灰—灰黑色角砾状灰岩夹石膏层互层,裂隙及溶洞发育,裂隙多为石膏所充填。上马家沟组主要为黄褐色角砾状白云质灰岩、豹皮状灰岩,溶洞与裂隙极为发育。—。10+11号煤层最低底板标高为950m,远高于奥灰水水位标高。所以奥灰水不会影响露天开采。奥灰岩溶裂隙含水层水位埋藏较深,一般均大于400m。,1号勘探·,霍县白龙区823号孔抽水结果单·,张家庄2号勘探孔抽水结果单位涌水量为·。据相邻柳湾煤矿资料〔见区域地质图,在矿田北东方向约·8公里的L-1号钻孔抽水试验结果,,K=·m/d。本次工作取样,XX省三水实验测试中心化验结果水化学类型16/35:..HCO-SO-CaMg,。由此可见区域奥灰岩溶含水层34·水量极为丰富,本矿田位于区域奥灰水的径流区,推断其富水性也应类似上述地区,属极强含水层。奥灰裂隙岩溶含水层的补给来源以大气降水及山间沟谷潜水经由奥灰出露区的入渗补给,其地下水径流方向由西北流向东南。水力坡度约千分之三。本区属郭庄泉域迳流区,不在重点保护区范围。郭庄泉水水源地重点保护范围:以汾河河谷为中心,北起什林大桥,南到团柏河口,东部以辛置~邢家泉~三孔窑~朱杨庄~什林镇为界,西部以申村~韩家垣~团柏~滩里~前庄~后柏木沟~许村为界,。2、碎屑岩<夹碳酸盐岩>类裂隙水石炭系上统XX组的三层石灰岩即K、K、K所组成。据钻探、432测井综合解释,XX组三层灰岩K、K、K全区发育,层位稳定。为本432区主要含水层。其中K灰岩为9、10+11号煤直接顶板。-,。本层裂隙及小溶洞广泛发育,灰岩溶蚀现象亦普遍。矿田内K灰岩裂隙岩溶含水层富水性相对较强,是开采9、10+112号煤层的主要充水因素。K、K灰岩裂隙发育程度较K弱,且多为方解石脉所充填,局部432见小溶孔。-,,-,,岩溶发育不均匀,富水性弱,对煤层开采不会造成威胁。据柳湾煤矿资料,单位涌水量q=,K=·m/d。本次化验结果,水化验类型HCO--CaMg型,。3·3、碎屑岩类裂隙含水岩组主要包括二叠系的一套陆相、过度相碎屑岩层,在区域北中部有大面积出露,由砂岩、砂质泥岩夹煤层等组成。含裂隙水,含水空间以风化裂隙和构造为主,~,受季节影响较为明显。XX组及石盒子组砂岩含水层一般水量不大、富水性微弱。17/35:..XX组的K砂岩,裂隙不发育且多为7泥质充填。除K砂岩外,别的岩层均为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及细7粒砂岩,据柳湾煤矿资料,单位涌水量q=,K=。以·上情况表明该层富水性微弱,因此对煤层的开采不足以构成威胁。这类裂隙潜水含水层的补给来源以大气降水为主,其次为风化裂隙潜水及山间沟谷地表的入渗补给。4、松散岩类孔隙水主要由新近系上统保德组,第四系中、上更新统和全新统地层组成。保德组、中、上更新统地层主要分布在梁、峁之上和山前地带,岩性为浅黄色亚砂土和砂质粘土,平均厚27m,上更新统下部多为砂、砾石互层,局部含有一定地下水,但含水微弱。且水质较好,是当地居民用水及农业灌溉用水的水源之一。〔二地下水的补、迳、排在区域上矿田的西部、北部及灵石县以南的汾河段裸露约2000平方公里的寒武系、奥陶系石灰岩,成为地下水的补给区。补给方式主要为大气降水和河床渗漏。西北部地下水由西北向东南运动,东部地下水大致由东北向西南运动,水力坡度约以左右。由于受团柏背斜和下团柏断层的阻隔,在霍县东湾村至下团柏断层之间形成60多个泉的郭庄泉群,。另一种排泄方式是郭庄泉群附近通过第四系松散层渗透出地表补给河流,但在局部地段排泄不畅,造成地表积水,形成湿地或沼泽地。近年来人工凿井汲取奥陶系中统石灰岩地下水,形成另一种排泄途径—人工排泄。1、岩溶地下水的补、迳、排岩溶地下水接受补给后,由西北向东南运动,最终排向郭庄泉。郭庄泉位于东湾村至郭庄村的汾河河谷内,大部分出露于河漫滩上,少部分出露在汾河一级阶地上,,由泪山泉、马跑泉、普济泉、海眼泉、方池泉等6个泉组组成,大部分以散泉形式出露,共有大小泉眼60多个。泉域面积5660km2,其中裸露碳酸盐岩1400km2。~×1010m3,多年平均流量18/35:..~1999年,〔1964年,〔1999年。2、碎屑岩裂隙地下水的补、迳、排大气降水的垂直入渗是碎屑岩砂岩裂隙地下水的主要补给来源,另外通过断层、陷落柱等构造通道,也可接受其它含水层的补给。含水岩组内各个含水层相对呈层状,水力联系较弱,各具不同的水位。地下水一般沿地层倾斜方向运动,在迳流过程中,因沟谷切割受阻,常以泉的形式排出地表。3、松散岩类孔隙地下水的补、迳、排松散岩类孔隙含水层地下水的来源主要是大气降水和地表水的入渗补给,局部与基岩裂隙水有互补现象。迳流方向与地表水的迳流方向基本一致,其排泄方式除排向地表河流外,主要是人工开采,水位受季节影响变化较大,雨季水位较高,旱季水位较低。八、工程地质条件钻孔资料、探井揭露现场编录和室内试验结果表明,先期开采地段形成的边坡松散层堆积时代为第四系全新统晚期上更新统〔Q、中3更新统〔Q和新近系中统〔Nb。基岩为海陆交互相沉积岩,包括石炭22系上统XX组〔Ct地层,可将最大边坡从上到下划分为10层,分别叙3述如下:第〔1层湿陷性粉土〔Qdl:灰黄、黄褐色,局部可见浅黄色,边3坡范围内基本无分布,外围黄土梁顶有分布。第〔2层粉质粘土〔Qdl:棕红、棕黄色,湿,呈可塑~硬塑状态,2边坡范围内均有分布,岩性以粉质粘土为主,探井中可见虫孔、针孔、植被根系及白菌丝发育,底部一般发育大量钙质结核,粒径在30~50mm之间,最大可见100mm。摇振反应不明显,干强度较高,刀切面光滑、有光泽,韧性较大。~,~-1之间,-1,厚度在1-219/35:..,。第〔3层粘土:红色,摇振反应不明显,干强度较高,刀切面光滑