【正文】 粒徑一般 3～ 5cm， 最大為 20cm，具垂直裂隙，古沖溝發(fā)育 ， 與下伏地層呈不整合接觸。巖性以灰黃色、灰褐色細(xì)砂、粉砂、亞砂土和亞粘土為主，含少量腐植土，底部多數(shù)含有礫石層，礫石直徑 3～4cm,分選性、 磨圓度 差，其厚度 0～ 13m，一般 2～ 6m， 與下伏地層呈不整合接觸。據(jù)區(qū)域資料，基底中主要存在吳堡靖邊 EW 向、保德吳旗 NE 向、榆林西神木西 NE 向構(gòu)造帶，對(duì)煤田的形成及分布具有一定的控制作用。由于基底是堅(jiān)固的前震旦系結(jié)晶巖系，故中生代以來(lái)，地史上歷次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)本區(qū)影響甚微，表現(xiàn)在以垂向運(yùn)動(dòng)為主，僅形成一系列沉積間斷假整合面，礦區(qū)構(gòu)造極其簡(jiǎn)單，沒(méi)有褶皺，傾角 1176。 大路峁礦區(qū) 為向南傾斜的單斜構(gòu)造，局部發(fā)育寬緩的波狀起伏，傾向 SW， 傾角 1～3176。礦區(qū)南部與沙梁井田分界處發(fā)育一條較大的正斷層（ F1)， 斷層走向 98～ 123176。 一般傾角 65～70176。 近直立，斷層落差 約 70～ 140m，近東西向分布，東西延伸大于 20km，延伸至礦區(qū)外圍。 礦區(qū) 總體構(gòu)造 上 簡(jiǎn)單 ，同時(shí)， 治理區(qū) 也 沒(méi)有發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡(jiǎn)單類型。據(jù)歷史記載僅公元 1448 年在榆林發(fā)生過(guò) 級(jí)地震，烈度為 6 度； 1621 年 5 月在府谷孤山一帶發(fā)生過(guò) 級(jí)地震，烈度為 6 度，此后再未發(fā)生過(guò) 4 級(jí)以上地震。近百年來(lái)本區(qū)從未發(fā)生過(guò)大的地震，雖有幾次小的地震，但烈度僅在 度，屬無(wú)震區(qū)。依據(jù)《地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》礦區(qū)的地震動(dòng)峰值加速度為 。 煤層 由于沖刷剝蝕等原因，該區(qū)僅保存部分延安組第一段，殘留厚度一般小于 40m，且厚度變化較大，其主要巖性為灰白色中細(xì)粒砂巖，灰色 泥質(zhì)粉砂巖、深灰色泥巖等。延安組第一段 (J2y)局部殘留，厚度保存不全，大部分被剝蝕 ， 段厚 ～ ， 平均厚度 ，含穩(wěn)定可采的 52 煤層。根據(jù)以往區(qū)域沉積環(huán)境的研究成果，結(jié)合本區(qū)鉆孔資料分析，延安 組第一段沉積時(shí)有淺湖存在，在填平淺湖之后，沼澤平原發(fā)育，形成 52號(hào)煤層聚積。 （ 1） 含 （ 隔 ） 水層水文地質(zhì)特征 a． 第四系全新統(tǒng)沖、洪積層孔隙潛水含水層 （ Q4al）： 近代河床沖、洪積物，巖性主要由礫石、砂質(zhì)粘土組成，未膠結(jié)。 b． 第四系中上更新統(tǒng)黃土孔隙潛 水含水層 （ Q2）： 巖性為淺棕黃色砂質(zhì)粘土，夾鈣質(zhì)結(jié)核層，垂直節(jié)理發(fā)育，疏松，中密 ～ 稍密，具孔隙，受流水侵蝕切割構(gòu)成黃土區(qū)特 9 有的地貌，厚度 0～ 不等，一般梁 厚，溝谷薄且寬度較窄，厚度 約 36m。粘土致密，持水性好，透水性弱，厚度變化大，孔隙裂隙均不發(fā)育，為礦區(qū)內(nèi)較好的局部相對(duì)隔水層。巖性主要為細(xì)、中、粗粒砂巖、泥巖及煤在梁峁區(qū)頂部風(fēng)化帶裂隙、孔隙發(fā)育，在豐水期只能起到暫時(shí)儲(chǔ)水作用，但因多在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之上，處于臨空狀態(tài)，又因延伸深度淺，連片性小，故地下水多被疏干或水量很小，屬水量貧乏區(qū)。 e． 侏羅系下統(tǒng)富縣組砂巖裂隙含水層 （ J2f）： 出露于崔家溝溝谷中，巖性為淺灰色砂巖和紫雜色泥巖不等厚互層，含水層為灰白色中厚層狀中粗粒長(zhǎng)石 、 石英砂巖及含礫粗粒砂巖，鉆孔揭露厚度 1～ ，一般厚度 10～ 30m，水量甚微，為弱富水含水層。與河流地表水存在互補(bǔ)關(guān)系，一般豐水期地表水補(bǔ)給地下水，枯水期地下水補(bǔ)給地表水。 第四系黃土孔隙潛水含水層，出露于崔家溝溝谷的邊 坡地段，大面積分布于梁峁地帶，大氣降水為主要補(bǔ)給來(lái)源，由于含水層受地貌、巖性及本區(qū)氣象條件等影響，使大氣降水在黃土梁峁區(qū)不易大量滲入 補(bǔ)給 潛水 含水層 ，只有在雨季有少量不連續(xù)補(bǔ)給。 碎屑巖裂隙孔隙含水層，區(qū)內(nèi)溝谷基巖裸露面積較大，基巖風(fēng)化裂隙發(fā)育，局部地段覆蓋松散層厚度很薄，這種條件不僅為潛水的補(bǔ)給創(chuàng)造了良好的條件，也為大氣降水、地表水和潛水 順層補(bǔ)給承壓水創(chuàng)造了條件。在崔家溝 內(nèi) 承壓水由北東向南西順層徑流 ， 其排泄方式為承壓頂板被溝谷切穿而混入潛水或形成水泉。 同時(shí)， 主要礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上，地形有利于自然排水。 大氣降水是地下水及地表水的補(bǔ)給來(lái)源 ， 礦床充水都直接或間接與大氣降水有關(guān)。據(jù)小窯調(diào)查，礦井涌水量隨季節(jié)有不同的變化，其一般滯后半天至一天時(shí)間，故大氣降水為礦井充水的間接水源。局部地段導(dǎo)水裂隙帶與風(fēng)化裂隙帶 溝 通，地表水通過(guò)風(fēng)化裂隙帶進(jìn)入礦坑，成為間接充水水源。當(dāng)煤層開(kāi)采過(guò)程中，冒落帶及導(dǎo)水裂隙帶與風(fēng)化裂隙潛水 溝 通時(shí)，使其成為直接（或間接）充水水源。對(duì)眾多小窯調(diào)查礦坑涌水量一般 15～ 50m3/d， 各小窯沒(méi)有發(fā) 生突水事故，因此煤層剝挖過(guò)程中不會(huì)對(duì)剝挖工作面及生產(chǎn) 人員造成威脅，剝挖過(guò)程中只需布設(shè)臨時(shí)排水設(shè)備?，F(xiàn) 分述如下： 表 23 巖土體工程地質(zhì)分類表 工程地 質(zhì)分類 巖性及組合特征 空間分布 巖體結(jié)構(gòu) 土質(zhì)巖類 松散沙層組 分布于梁峁區(qū)和河谷階地區(qū)，風(fēng)積，沖積成因 散體結(jié)構(gòu) 土層組 廣布全區(qū)，包括黃土和紅土 燒變巖類 燒變巖組 侵蝕基準(zhǔn)面之上 5—2 煤層自燃形成的燒變巖 , 蜿蜒鋸齒狀分布于煤礦西部谷坡。 （ 2） 土層組 包括第四系中、上更新統(tǒng)離石組、新近系上新統(tǒng)靜樂(lè)組。據(jù)區(qū)內(nèi)施工資料，塑限 %，液限 %，天然含水率 %， 液性指數(shù) ，為粉土或粉質(zhì)粘土。 紅土層分布于黃土下部，多出露于溝谷、谷坡一帶，鉆孔揭露厚度 ～ ，一般厚 32m 左右，較致密，可塑性強(qiáng)于黃土，承載力低，穩(wěn)定性差。據(jù)有關(guān)資料，紅土滲透系數(shù)僅 10－ 3cm/s，孔隙率 %，隔水能力強(qiáng)。煤層自燃后，引起的破碎帶和裂隙密集帶厚度一般達(dá) 10～ 30m。巖塊之間無(wú)粘結(jié)力，巖石質(zhì)量極劣，穩(wěn)定性很差，單塊巖體具有較好的力學(xué)強(qiáng)度，隨燒變程度的不同，巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)亦有所差異，據(jù)鄰區(qū)資料，巖石燒變后容重減少，比重增大 ， 孔隙率增加 ， 熔融巖的抗壓 、 抗剪強(qiáng)度增大 ， 燒變較嚴(yán)重的巖石抗壓、抗拉、抗剪強(qiáng)度減小 。遇水易膨脹，多數(shù)巖石遇水短時(shí)間內(nèi)全部崩解或沿裂隙離析 ， 巖體完整性差。 （ 6） 粉砂巖、泥巖及互層巖組 本巖組是煤系地層的主要巖組，與煤層開(kāi)采有直接關(guān)系，由粉砂巖、泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及薄煤層等 組成 ， 多出現(xiàn)于煤層頂?shù)装?。干燥狀態(tài)下單軸抗壓強(qiáng)度為 ～ ， 平均值為 ，飽和抗壓強(qiáng)度 ～ ，平均值為 ，屬半堅(jiān)硬巖石。 RQD 值平均為 %，巖石質(zhì)量中等，巖體質(zhì)量中等完整。原生 結(jié)構(gòu)面一般有塊狀層理、大型板狀交錯(cuò)層理，單層厚度大，構(gòu)造結(jié)構(gòu)面不發(fā)育。 RQD 平均值 89%，巖石質(zhì)量?jī)?yōu)，巖體較完整， 為 區(qū)內(nèi)穩(wěn)定性較好的巖組。工作面寬度一般 6m左右，安全煤柱一般 5m 左右 ，采高～ 2m，小煤窯為 10 余年內(nèi)非法開(kāi)釆所形成 ， 開(kāi)采深度一般在 30m 以上 ，現(xiàn)已 被當(dāng)?shù)卣婪P(guān)閉（爆破封口）。煤層底板標(biāo)高為 +1128～ +1150m。 2 號(hào)治理區(qū)范圍內(nèi)主要可采煤層為 52煤層， 埋藏深度最深約為 50m，最淺約為 10m?？?采 厚度為 ～ ，平均厚度 ， 煤層厚度變化不大，規(guī)律性明顯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不含夾矸，屬穩(wěn)定型、易自燃煤層。 根據(jù) 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查， 1 號(hào)治理區(qū)范圍的西側(cè)有小煤窯 1 處，采空區(qū)面積為 2043m2。 2 號(hào) 治理區(qū)范圍的北部有小煤窯 1 處，采空區(qū)面積為 9016m2。 自燃火燒區(qū)分布范圍 15 礦區(qū)內(nèi)煤層主要沿溝邊自燃，隨著向覆蓋區(qū)的延伸，煤層自燃隨之變?nèi)醪②呌诩鉁?。 治理區(qū)殘煤 分布情況 1 號(hào)治理區(qū)內(nèi)煤層埋藏最深約 40m，最淺為 10m，平均 埋深 20m。可采厚度為 ～ ，平均厚度 ，煤層厚度變化不大，規(guī)律性明顯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不含夾矸，屬穩(wěn)定型煤層。煤層底板標(biāo)高為 +1130～ +1155m。 殘煤剩余資源量 根據(jù)《陜西省府谷縣廟溝門鎮(zhèn)大路峁煤礦 資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》及 1 號(hào)治理區(qū)采空 區(qū)范圍和治理區(qū)范圍之間的關(guān)系，邊角煤回收的范圍在 1 號(hào)治理區(qū)劃分為 3 個(gè)區(qū)塊，有效含煤面積為 萬(wàn) m2，煤層厚度取 ，煤平均容重 。具體計(jì)算見(jiàn)表 31。該治理區(qū)實(shí)際賦存資源量為 萬(wàn) t，按 90%的回收率，則可以回收 萬(wàn) t。兩治理區(qū)合計(jì)回收殘煤 萬(wàn) t。對(duì)大路峁煤礦煤炭自燃隱患區(qū)和采空區(qū)的治理，可以達(dá)到以下目的： （ 1） 保護(hù)環(huán)境 對(duì)煤炭自燃隱患區(qū)和采空區(qū)的治理，能夠從根本上杜絕釆空區(qū)火災(zāi)、地表塌陷、水土流失等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，能夠有效的保護(hù)環(huán)境、恢復(fù)植被，減少水 土 流失帶來(lái)的損失，進(jìn)一步的減少工業(yè)三廢對(duì)采空區(qū)地區(qū)的污染，從而根本上保護(hù)環(huán)境。 （ 3） 回收資源 小煤窯開(kāi)釆受井工開(kāi)采條件的限制，或由于安全及采煤方法的原因，采空區(qū)范圍內(nèi) 17 還有一部分煤炭資源有待于回收。 （ 4） 減少地質(zhì)災(zāi)害 對(duì)釆空區(qū)的治理能夠有效的保護(hù)土地，遏制山體滑坡、水土流失、泥石流等自燃災(zāi)害的發(fā)生。 （ 6） 消除大礦生產(chǎn)安全隱患 煤炭自燃隱患區(qū)和采空區(qū)的徹底治理，也有利于臨近礦井的安全生產(chǎn)，消除自燃、漏風(fēng)、積水、塌陷等安全隱患。且有向更大的范圍蔓延的趨勢(shì)。雖然當(dāng)?shù)卣畬?duì)老窯進(jìn)行了封閉，組織了專門的巡邏隊(duì)巡邏，并 采取了多種措施，但仍然不能絕對(duì)保證社會(huì)人員的人身安全，也無(wú)法阻止火區(qū)的繼續(xù)擴(kuò)大，存在著重大安全隱患。區(qū)內(nèi)大面積的自燃發(fā)火吞噬著寶貴的煤炭資源，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)污染了大氣環(huán)境，造成部分地表植被枯死。 總之， 對(duì)大路峁煤礦煤炭自燃火燒區(qū)，必須采取工程以及技術(shù)方面的措施，徹底消除發(fā)火隱患。耕地、草原、林地因采礦受到破壞的，礦山企業(yè)應(yīng)當(dāng)因地制宜地采取復(fù)墾利用、植樹(shù)種草或者其他利用措施。《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》第五條規(guī)定： “ 因工程建設(shè)等人為活動(dòng)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害的治理費(fèi)用，按照誰(shuí)引發(fā)、誰(shuí)治理的原則由責(zé)任單位承擔(dān) ” 。在遵守環(huán)境保護(hù)法、土地管理法和建設(shè)社會(huì)主義新 農(nóng)村總體要求的同時(shí)，根據(jù)綜合治理工程建設(shè)特點(diǎn)，提出以下應(yīng)遵循的原則 ： （ 1） 綜合治理與農(nóng)村建設(shè)相結(jié)合 （ 2） 綜合治理原則 （ 3） 生態(tài)優(yōu)先原則 （ 4） 與主體工程相銜接的原則 （ 5） 堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)可行原則 （ 6） 有序?qū)嵤┰瓌t (1)交通運(yùn)輸條件 (2)電源條件及可能提供的容量 (3)水源條件及可能提供的水量 (4)通信條件 (5)建筑材料供應(yīng)條件 19 (6)環(huán)境條件 在煤礦露頭處當(dāng)?shù)鼐用裼型挡涩F(xiàn)象，形成釆空區(qū)，此次治理方案針對(duì)煤層露頭和出現(xiàn)自燃火燒區(qū)的區(qū)域進(jìn)行治理。 方案一：灌漿滅火治理方案 灌漿滅火法預(yù)防性灌漿是防止煤自燃發(fā)火的一項(xiàng)傳統(tǒng)的、也是最為有效、穩(wěn)定可靠的重要措施，在國(guó)內(nèi)煤礦中得到普遍應(yīng)用。預(yù)防性灌漿的作用一是隔斷供氧通 道，二是散熱，達(dá)到破壞聚熱環(huán)境的作用。 方案二：露天剝挖治理方案 滅火區(qū)域內(nèi)煤層覆蓋層較薄，上覆松散層厚度約 10? 40m,基巖厚度約 5? 20m。 方案一雖然可以滅火，但投資大，沒(méi)有產(chǎn)出，沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益。即在火區(qū)范圍內(nèi)自上而下分臺(tái)階開(kāi)挖露天剝離，挖除有自燃傾向的煤炭，后期 用黃土覆蓋煤層露頭。 故確定大路峁煤礦擬采用露天剝挖的治理方案。這樣才能徹底避免地表火 和殘留煤在地下自燃造成對(duì)環(huán)境的污染。 (1)注水降溫 (2)剝挖煤層上的巖石 (3)排渣 (4)采出殘煤 (5)開(kāi)挖坑底部邊界煤層露頭黃土封堵、覆蓋 (6)開(kāi)挖坑回填、整平 (7)復(fù)墾、綠化 治理剝挖境界圈定的依據(jù)及原則 大路峁煤礦 礦權(quán)總面積 ,自燃火區(qū)治理在整合區(qū)東北部。治理境界圈定的依據(jù)及原則為： (1) 陜西省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院提供的《陜西省陜北侏羅紀(jì)煤田廟哈孤礦區(qū)安山井田勘探報(bào)告》； (2) 依據(jù)地質(zhì)條件所確定的邊坡角； (3) 盡量回收資源，有利于后期煤炭資源的開(kāi)采； (4) 參照露天開(kāi)釆工藝的一般要求，對(duì)剝挖境界底部的幾何形狀作以適當(dāng)調(diào)整； (5) 沒(méi)有煤的區(qū)域不進(jìn)行剝挖。 21 剝挖境界的確定 根據(jù)自燃火區(qū)的分布，大路峁煤礦火區(qū)主要是 52 煤層露頭處，故本設(shè)計(jì)治理區(qū)剝挖境界深度至 52煤層的底板，煤層底板標(biāo)高為 +1150? +1128m。 治理程序 1) 治理初始區(qū)段 根據(jù)大路峁煤礦采空火區(qū)治理區(qū)的具體條件，設(shè)計(jì)決定首先進(jìn)行剝挖區(qū)的治理施工。 2) 拉溝位置 ① 號(hào)治理區(qū)在大石崖溝西支溝 52 煤層 已經(jīng)完全暴露且此位置煤層埋藏較淺，初始可以繼續(xù)利用原來(lái)的原煤運(yùn)輸?shù)缆罚邆淞肆己玫某跏紕兺跅l件，故設(shè)計(jì)利用這處作為初始治理拉溝位置。由于該治理區(qū)面積較大，擬分作兩期進(jìn)行治理。 ① 號(hào)治理區(qū)分為兩期進(jìn) 行治理。該期進(jìn)行外排 剝挖程序 1) 臺(tái)階劃分方式、標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階高度 大路峁煤礦 ① 號(hào)治理區(qū)賦存有 52煤，煤層平均厚度 ，煤層傾角一般 1176。 ② 號(hào)治理區(qū)的 52煤，煤層平均厚度 ，基巖平均厚度約 8m，基巖之上局部分布有第四系松散層，主要由風(fēng)積沙和細(xì)砂、粉砂和亞砂土組 成，平均 13m。上