Page 27 - 矿山开发与地质环境治理研究

第二章 矿山开发对地质环境的影响

地面塌陷的评估：目前，地面塌陷评估有经验法和概率积分法两种，前者在
我省应用普遍。本矿区煤层埋深 44~201m，采深采厚比为 20.27~228.41，按照一
般经验，采深采厚比在＞ 70 的区域，发生地面塌陷的可能性小；在采深采厚比

70~50 的区域，发生地面塌陷的可能性较小；在采深采厚比 50~30 的区域，发生
地面塌陷的可能性中等；在采深采厚比＜ 30 的区域，发生地面塌陷的可能性大。
《岩土工程勘察规范》规定：“采深采厚比小于 30 的地段作为建筑场地时，应
评价其适宜性”“对于三级建筑物，当采空区采深采厚比小于 30 时，可根据建

筑物基底压力、采空区埋深、范围和上覆岩层的性质等评价建筑物地基的稳定性，
并根据矿区建筑经验提出处理措施”。
据此，此区在开采深度 118m 以内时，采深采厚比＜ 70，该区域具有发生地
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面塌陷的可能性。按照“三下规程”的估算，预测地面塌陷区面积 0.2091km ，
平均塌陷深度 1.04m，塌陷区含水层结构遭受不同程度的破坏。
（二）含水层水位、水量变化
对地表水的影响：区内第四系松散层厚度（H 松）取 5m，松散层以下基岩
风化裂隙带（H 风）取 35m，则：H 松风 =H 松 +H 风 =5+35=40m；H 总 =H 松

风 +H 导 =40+32.41=72.41m；矿区导水裂隙带总厚度为 72.41m，碱成沟河最低
侵蚀基准面标高 +537.5m，按此计算，开采上限标高 +465.09m 以上煤层，导水
裂隙带将与河水沟通，矿坑涌水量剧增，发生透水可能性较大。因此，为安全起
见，+450m 以上煤层应留设碱成沟河保护煤柱，+450m 以下煤层不需留设碱成

沟河保护煤柱，开采波及不到碱成沟河床底部，开采是安全的。
对松散岩类孔隙水的影响：此区第四系松散岩类孔隙水含水层厚度 1~3m，
矿区导水裂隙带总厚度为 67.41m，含水层底板标高 +543~+569m，则开采上限标
高 +475.59~501.59m 以上煤层，导水裂隙带将与松散岩类孔隙水沟通，引起矿坑

涌水量的增加。实际上，因矿区开采历史悠久，部分含水层结构早已遭到破坏，
矿坑涌水量季节变化也充分证明这一点。因此，为安全起见，要控制含水层进一
步破坏，+500m 以上煤层应留设保护煤柱。否则，开采形成的导水裂隙带发育到
新生界内与孔隙含水层发生水力联系，即使矿坑涌水量显著增加而加大采矿成本，

也会造成地表浅层民用井水的干枯，引发供水矛盾。
对白垩系榆木桥子组碎屑岩孔隙裂隙水含水层的破坏：此区煤层分布在白垩
系含水层之下，含水层底板厚度小于导水裂隙带高度，煤层开采必然破坏白垩系

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