巨偉君

畢節(jié)地區(qū)位于貴州省西北部,東經(jīng) 103°36′～ 106°44′,北緯26°21′～ 27°47′之間。 東西長(zhǎng) 309 km,南北寬 157 km。 已探明儲(chǔ)量的礦產(chǎn)中煤占主要地位,保有儲(chǔ)量233.41億t,占全省儲(chǔ)量的47.5%,號(hào)稱“黔西煤海”。

礦山的開采在滿足本地區(qū)電廠和其他燃料用戶需求,帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),還對(duì)本地區(qū)生態(tài)環(huán)境帶來破壞。為使礦區(qū)開采時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境和破壞降到最低程度,有效地對(duì)礦山環(huán)境進(jìn)行保護(hù)與綜合治理,直至恢復(fù)生態(tài)環(huán)境與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào),促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,評(píng)估區(qū)范圍的準(zhǔn)確確定,具有十分重要的意義。

根據(jù)礦區(qū)內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境條件及礦山工程建設(shè)規(guī)模,礦山礦業(yè)活動(dòng)影響評(píng)估范圍是在預(yù)計(jì)礦區(qū)地表變形影響范圍的基礎(chǔ)上按移動(dòng)角向外擴(kuò)至礦業(yè)活動(dòng)可能產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的影響范圍,與邊界角影響及疏排水影響范圍以及其他因素疊加之后的范圍。

1 移動(dòng)角、邊界角的確定

移動(dòng)角(邊界角)指在充分采動(dòng)或接近充分采動(dòng)的情況下,移動(dòng)盆地主斷面上臨界變形的點(diǎn)(盆地變形的點(diǎn))和采空區(qū)邊界的連線與水平線之間在煤壁一側(cè)的夾角,如圖1所示。

1.1 移動(dòng)角的確定

由《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》(簡(jiǎn)稱《三下采煤規(guī)程》)[1],根據(jù)開采煤礦礦區(qū)具體地形地貌,查看覆巖性質(zhì)區(qū)分的地表移動(dòng)一般參數(shù)綜合表,先獲取煤層上山方向移動(dòng)角γ和走向方向移動(dòng)角δ。若所采礦區(qū)為重復(fù)采動(dòng)時(shí),上山移動(dòng)角減小5°～10°,下山方向移動(dòng)角 β根據(jù)表中公式求得。

1.2 邊界角的確定

根據(jù)上述所確定的礦井覆巖類型,若為重復(fù)采動(dòng)煤礦,邊界角減少 2°～7°的原則,選取走向邊界角 δ0及上山邊界角 γ0。下山方向邊界角β0根據(jù)表中的公式亦可求得。

2 影響半徑的確定

隨礦區(qū)開采的深入,會(huì)使其形成大面積井下采空區(qū),導(dǎo)致部分地下水水位呈降低趨勢(shì)。將開采礦區(qū)概化為大井,根據(jù)《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》[2]“大井法”公式計(jì)算出地下水降落漏斗影響半徑。

地下水降落漏斗影響半徑R的計(jì)算:

其中,R為影響半徑,m;S為降水深度,m;K為滲透系數(shù),m/d;H為水頭高度,m。

1)參數(shù) K的確定。貴州地層經(jīng)驗(yàn)值的取值范圍為0.01 m/d～0.1 m/d,根據(jù)碎屑巖和溶蝕巖不同而異。

2)降深值H的確定。最低采礦標(biāo)高的覆蓋層厚度與最高采礦標(biāo)高的覆蓋層厚度和的平均值,如圖2所示。

3)水頭高度S的確定。地表尋兩泉眼出露點(diǎn),將兩泉眼連接起來,然后取其中點(diǎn),并投影到最低采礦標(biāo)高上,所獲取的值即為S的大小,S一般小于H。若地表找不到泉眼,則以長(zhǎng)興組()的底板作為泉水出露位置,取兩泉眼到最低采礦標(biāo)高的差值之和的一半,如圖2所示。

3 結(jié)語

1)移動(dòng)角確定的范圍,視為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大區(qū)及評(píng)估區(qū)嚴(yán)重區(qū);2)邊界角與移動(dòng)角之間的范圍,視為評(píng)估區(qū)較嚴(yán)重區(qū);3)邊界角與影響半徑之間的范圍,視為評(píng)估區(qū)較輕區(qū);4)評(píng)估區(qū)的范圍,是在以上范圍疊加后,根據(jù)具體情況外擴(kuò)的結(jié)果;5)移動(dòng)角、邊界角、影響半徑理論計(jì)算值的確定,在具體指導(dǎo)相應(yīng)范圍時(shí),需根據(jù)具體地形地貌,相應(yīng)的向外增擴(kuò)。

[1]國家煤炭工業(yè)局制定.建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2000.

[2]張榮力,何國維.采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2003.

[3]DZ/T 223-2007,礦山環(huán)境保護(hù)與綜合治理方案編制規(guī)范[S].