1、XX市錫礦山銻礦地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工程寶大興采空區(qū)勘查報告PAGE XX工程勘察院 地址：XXXXX 電話：XXXXX - PAGE 11 -XXXX市錫礦山銻礦地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工程寶大興采空區(qū)勘查報告一、前言（一）任務(wù)來源素有盛名的“世界銻都”XXXX錫礦山經(jīng)過百多年的開采，地表矸石遍地，老窿遍布；地下巷道縱橫，阡陌交通，千窗百孔；空中毒氣飛舞，毒塵遍布；采礦炮聲隆隆，地震波震得玻璃破碎，瓦片飛墜 ，山搖地動；場地四周草木枯萎，滿目瘡痍，地表下沉，房屋開裂，居民生活在惶惶不可終日之中。當(dāng)?shù)鼐用衤?lián)名上訪，各居委會多次書面報告請求較快地解決錫礦山地區(qū)居民的安危問題及移民問題。此舉引起了當(dāng)?shù)卣母?/p>

2、度重視，錫礦山街道辦事處，XXXXX市政府多次派人調(diào)查了解實情，同時向XXX、省政府反映錫礦山寶大興采空區(qū)存在嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害隱患。在省政府的支持下，2005年8月省國土資源廳組織XX市與XX市國土資源局的相關(guān)人員進(jìn)行了實地調(diào)查，與XX人民政府交換了意見，下發(fā)了湖南省國土資源廳（2005）116號文件，建議當(dāng)?shù)卣杆匍_展對寶大興采空區(qū)的全面調(diào)查，認(rèn)真做好地質(zhì)災(zāi)害防治工作，確保人民生命財產(chǎn)安全。XXX市國土資源局委托湖南省工程勘察院承擔(dān)XXX市錫礦山銻礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理中的寶大興采空區(qū)的勘查任務(wù)。（二）位置、交通及經(jīng)濟(jì)條件勘查場地位于XXX市錫礦山街道辦事處陶塘居委會和長龍界居委會轄區(qū)內(nèi)。據(jù)省國土

3、資源廳（2005）116號文件和XX市國土資源局下達(dá)關(guān)于錫礦山寶大興采空區(qū)勘查任務(wù)委托書、勘查范圍南起錫礦山北礦文化宮，北至錫礦山一中的狹長人口密集區(qū)，地理座標(biāo)為東經(jīng) ，北緯 ?？辈閰^(qū)有田坪至冷水江公路經(jīng)過，XX市區(qū)有XX鐵路經(jīng)過、通往各縣、市的公路網(wǎng)密集，資江橫貫市區(qū)，可航行150噸以上船只，水陸交通十分方便。XX市為新興崛起的工業(yè)城市，而錫礦山銻礦是XX稅收的主要來源，錫礦山銻礦號稱世界銻都，儲量之豐，全世界罕見。銻礦開采久盛不衰，從解放前的私有制公司到解放后的錫礦山礦務(wù)局，采礦隊伍龐大，服務(wù)業(yè)興旺，勘查區(qū)內(nèi)商鋪林立，一片繁華景象。近年來，礦山主要開采深部剩余儲量，因資源枯竭，礦井開采進(jìn)入

4、萎縮期。礦山人員精減，經(jīng)濟(jì)逐漸蕭條，加上地質(zhì)環(huán)境惡化，大部分居民外遷，勘察區(qū)事實上已是一個貧困人口相對集中的居民區(qū)。（三）勘查目的、任務(wù)根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害防治條例、XX省國土資源廳（2005）116號和XX市國資局下達(dá)關(guān)于錫礦山寶大興采空區(qū)勘查任務(wù)委托書，我院編制了XX市錫礦山銻礦地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工程寶大興采空區(qū)勘查設(shè)計?？辈榈哪康氖牵翰槊鲗毚笈d采空區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的分布范圍及危險程度，提出地質(zhì)災(zāi)害防治建議及預(yù)防措施，保證人民的生命財產(chǎn)安全?？辈槿蝿?wù)是：1、查明寶大興礦區(qū)開采歷史、采空區(qū)的分布及地面變形、塌陷現(xiàn)狀；2、查明寶大興采空區(qū)的空間分布和上覆巖層的厚度及穩(wěn)定性；3、劃分出寶大興采空區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的危險

5、地段，判定采空區(qū)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的危險程度，提出對寶大興采空區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的防治建議與預(yù)防措施。（四）以往工作程度錫礦山銻礦發(fā)現(xiàn)于明代1541年，始采于1897年，至今已有110年的歷史。解放前，不少國內(nèi)外的知名學(xué)者來錫礦山調(diào)研。正規(guī)的地質(zhì)勘察始于1956年，原XX勘探公司（現(xiàn)XX有色地質(zhì)勘查局）組建234隊上山勘探，1966年234隊奉調(diào)青海，又重新組建246隊繼續(xù)開展工作，至1999年勘查工作暫告一段落，先后提交了勘查報告五個。錫礦山礦務(wù)局于1968年組織老礦山礦床民窿調(diào)查組，至1971年因多方原因而停止，該次工作對四、五窿道上部地段的地層層位，含礦層及其空間分布規(guī)律，主要斷裂等問題進(jìn)行了大量工作

6、，提供了一套比較完整的勘察剖面、老窿實測圖等。19731981年錫礦山礦務(wù)局采用坑鉆結(jié)合的手段進(jìn)行勘查施工，不斷修繪地測原圖，同時于1982年專門成立老窿調(diào)查組，在原調(diào)查資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行加密勘探線民窿剖面的實測和地質(zhì)調(diào)查工作。上述工作成果為本次勘查工作提供了寶貴的基礎(chǔ)資料。（五）勘查工作方法及質(zhì)量評述我院于2006年2月17日進(jìn)場，對勘查區(qū)進(jìn)行了全面系統(tǒng)的勘查工作，至4月1日完成全部野外工作。收集了勘查范圍及附近的區(qū)域地質(zhì)，礦山地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)及氣象水文資料；收集了勘查區(qū)內(nèi)的礦床開采范圍、深度、厚度、時間和開采技術(shù)條件；收集了采空區(qū)調(diào)查資料。同時我們對包括勘查區(qū)及以外的與勘查

7、區(qū)地質(zhì)環(huán)境有關(guān)聯(lián)的或有可能影響勘查區(qū)地質(zhì)環(huán)境的范圍進(jìn)行了調(diào)查訪問工作。訪問了地面建筑物的破壞形式、程度、發(fā)生時間；塌陷區(qū)的分布大小特征、發(fā)生時間；老窿口的分布、開采年限、開拓方式、頂?shù)装骞芾淼?；對設(shè)計的重點勘查區(qū)域選擇了5個老窿進(jìn)行了巷道測量，調(diào)查巷道分布，大小，形狀，頂板變形情況，開采時間等。在收集資料、調(diào)查訪問的基礎(chǔ)上，我們布置了工程物探，并布置了6個鉆孔對工程物探工作進(jìn)行了驗證，與此同時，對老窿口、裂縫點、采空塌陷點、工程點進(jìn)行了環(huán)境地質(zhì)測繪。本次勘查完成的各項工作量見表1。地面調(diào)查工作采用方格網(wǎng)式路線進(jìn)行，訪問工作逐戶了解，調(diào)查訪問和巷道測量工作時聘請了經(jīng)驗豐富、熟悉情況的老人當(dāng)向?qū)В?/p>

8、地質(zhì)災(zāi)害點具體細(xì)致，各種信息資料可靠；老窿巷道測量采用羅盤皮尺進(jìn)行，成果較為可靠，物探工作主要布置于地面變形嚴(yán)重區(qū)及老窿密布區(qū)，信息反饋靈敏度高，與調(diào)查結(jié)果相吻合，并得到鉆探方法驗證，本次各項工作成果質(zhì)量可靠，符合有關(guān)規(guī)范及設(shè)計的要求。表1 工作量覽表工作項目單位工作量備 注收集資料份25房屋變形調(diào)查點148環(huán)境地質(zhì)測繪采空塌陷調(diào)查點19環(huán)境地質(zhì)測繪老窿口調(diào)查點134環(huán)境地質(zhì)測繪老窿巷道測量m4015工程物探點10232地質(zhì)雷達(dá)工程測量點301環(huán)境地質(zhì)測繪鉆 探m/孔181.7/6本次勘查工作的依據(jù)是：1、巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001）2、關(guān)于XX市錫礦山寶大興采空區(qū)存在嚴(yán)重地質(zhì)

9、災(zāi)害隱患的報告X國土資發(fā)2005116號3、關(guān)于切實做好XX市錫礦山寶大興采空區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治的函 X國土資函2005368號4、錫礦山寶大興采空區(qū)勘查任務(wù)委托書XX市國土資源局5、XX市錫礦山銻礦地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工程寶大興采空區(qū)勘查設(shè)計XX工程勘察院二、地質(zhì)環(huán)境條件（一）氣象水文XX市屬亞熱帶季風(fēng)氣候，四季變化明顯。主導(dǎo)風(fēng)向東北風(fēng)，春夏多東南風(fēng)，秋冬多東北風(fēng)。據(jù)XX氣象局提供的從19492002年氣象資料， 礦區(qū)氣象參數(shù)如下：年平均氣溫 16.7 極端最低氣溫(1977.1.30) -10.9極端最高氣溫(1977.7.26) 39.7年平均蒸發(fā)量 1341.4mm年平均降水量 1381.6m

10、m年最大降水量(1973) 1603.9mm月最大降水量(1990.6) 425.8mm日最大降雨量(1974.7.12) 156.8mm時最大降雨量(1986.6.26) 65.3mm年平均降雨日 155天最大風(fēng)力（1973.4.10） 8級本區(qū)地表水流域?qū)儋Y水水系，區(qū)內(nèi)分布的主要溪流有揚(yáng)家沖溪流、潭家沖溪流，黃觀洞溪流及七里江溪流。溪流流量一般0.001-4.8m/s。其中七里江溪流為間歇性溪流，旱季無水。（二）地形地貌地貌類型為侵蝕構(gòu)造低山地貌（見地貌及巖性照片），海拔標(biāo)高最高822.9m，位于礦區(qū)東北部岳高嶺；海拔最低點516m，位于礦區(qū)西北部溪溝部位。礦區(qū)地貌具北高南低的特征，往南過

11、渡為丘陵地貌。地形走向與地層走向一致，勘查區(qū)地形走向北東至南西，基本上沿F3斷層展布，其東西兩側(cè)為正地形，中部為山間谷地，為居民密集區(qū)。（三）地層巖性XX地區(qū)區(qū)域分布的地層有：第四系；下石炭統(tǒng)梓門橋組、測水組、石磴子組、劉家塘組、孟公坳組、邵東組；上泥盆統(tǒng)錫礦山組、佘田橋組；中泥盆統(tǒng)棋梓橋組。還分布了云斜煌斑巖脈-?？辈閰^(qū)內(nèi)分布的地層為第四系、泥盆系（巖性見地貌及巖性照片），現(xiàn)從新到老分述如下：1、第四系人工填土（Q4m1）：老窿口附近均有分布，主要由礦石組成，局部表層為生活垃圾，堆填時間一般20年以上，礦石粒徑大小懸殊。稍密結(jié)構(gòu)，厚度0.5-6m。殘坡積層（Q4e1+d1）：主要分布于山坡坡

12、腳及溝谷部位，巖性為粘性土、含碎石粘土。2、泥盆系上統(tǒng)錫礦山組（Q3x），按巖性分為五段：歐家沖段（Q3x5）:上部為薄層至中厚層石英砂巖、粉砂巖、頁巖互層，富含云母小片；下部黑色、黃綠色頁巖夾泥灰質(zhì)薄層粉砂巖，層間富含云母片，產(chǎn)植物化石及魚化石，厚116m。馬牯腦段（Q3x4）：頂部為厚層深灰色灰?guī)r，中上部為砂質(zhì)灰?guī)r夾頁巖，中下部為厚層純灰?guī)r，下部為結(jié)核狀灰?guī)r，富含腕足類。厚218m。泥塘里段（Q3x3）：泥灰?guī)r、薄層砂質(zhì)灰?guī)r、頁巖、生物碎屑灰?guī)r互層，中夾一層赤鐵礦，頂?shù)装宄：G泥石。厚20m左右。兔子塘段（Q3x2）：上部為薄層灰?guī)r，結(jié)核狀疊層狀灰?guī)r，下部為含鐵生物碎屑灰?guī)r，表層風(fēng)化呈褐色

13、小斑點，厚2540m。長龍界段（Q3x1）：鈣質(zhì)頁巖為主，夾結(jié)核狀泥灰?guī)r及多層生物介殼灰?guī)r，底部以一層0.71.5m含鐵介殼灰?guī)r與佘田橋組為界，化石全為腕足類。厚4560m。3、泥盆系上統(tǒng)佘田橋組（Q3s），按巖性特征分為三段：頁巖段（Q3s3）: 以泥質(zhì)灰?guī)r為主，夾多層生物灰?guī)r或生物碎屑灰?guī)r和鈣質(zhì)頁巖，風(fēng)化后呈棕褐色，化石豐富。厚2540m。灰?guī)r段（Q3s2）：上部為灰色，灰黑色至白色厚層硅質(zhì)灰?guī)r，風(fēng)化后為黃褐色，貌似砂巖，厚00.9m，中、下部為薄至中厚層灰?guī)r，夾多層灰黑色頁巖，產(chǎn)單體、群體珊瑚及層孔蟲化石，厚220m左右。砂巖段（Q3s1）：云母質(zhì)細(xì)砂巖夾砂質(zhì)頁巖，含較多浸染狀黃鐵礦，局

14、部產(chǎn)銻礦。4、泥盆系中統(tǒng)棋梓橋組（D2q）:上部為灰紅色、深灰色厚層狀、塊狀純灰?guī)r，含層孔蟲及珊瑚化石，中下部未揭露。局部產(chǎn)銻礦、鉛鋅礦。厚4701030m。（四）地質(zhì)構(gòu)造勘查區(qū)大地構(gòu)造位置位于XXX隆起帶的南緣，白馬山龍山東西向隆起帶的北側(cè)，屬XX盆地北盆，XXX褶皺帶中錫礦山復(fù)式背斜中的老礦山背斜。錫礦山復(fù)式背斜（見圖1）由老礦山背斜、飛水巖背斜、童家院背斜、物華背斜、常子巖向斜、仙人界向斜等次級背向斜構(gòu)成。南西經(jīng)錫礦山，北東止于鷹嘴巖，軸向總體為北東350左右，傾向北西，傾角600,長達(dá)12km，寬34km，次級褶皺呈雁行排列，其軸向與主背斜軸呈150200的交角，核部地層為泥盆系上統(tǒng)佘

15、田橋組，軸面直立，被斷層破壞斷續(xù)出露。背斜西部為縱貫錫礦山礦區(qū)的大斷裂（F75），該斷裂南起椽木山，經(jīng)飛水巖、老礦山至白巖以外，長約16km。走向北25東，傾向北西，傾角上陡下緩，一般為4060，最大斷距約850m，往兩端急劇變小，礦床主要位于斷距大的部位。斷裂帶寬230m。該斷層為壓扭性斷層，構(gòu)造巖成分和形態(tài)復(fù)雜，經(jīng)成巖前、后多次活動，由于發(fā)育于背斜軸部，切割地層較多，其旁側(cè)圍巖具硅化。在其下盤一側(cè)與錫礦山復(fù)式背斜中次級背斜相依出現(xiàn)的有F3、F71、F72等分枝斷層。與F75組成入字型構(gòu)造。為礦田主要導(dǎo)礦構(gòu)造?？辈閰^(qū)內(nèi)有老礦山背斜及3條斷層，現(xiàn)分述如下：老礦山背斜：軸向北2530東，長3km

16、,北部傾沒于歐家沖,往陶塘,長龍界向南傾沒于田再坳,軸部出現(xiàn)地層為佘田橋組灰?guī)r段之硅化巖,西翼為F75大斷裂切割,東翼地層平緩,傾角20左右。F3斷層:走向北40東,傾向北西,傾角72以上,最大斷距200余米,自黃光村與F75相交后分支北延,經(jīng)七里江、穿風(fēng)嶺、北煉廠、童家院至岳高嶺東側(cè)，長約4km，地層出露，上盤為錫礦山組馬牯腦段灰?guī)r，下盤為錫礦山組長龍界頁巖。斷裂帶寬15m，斷層性質(zhì)為張扭性，斷層巖以角礫巖為主，為次級導(dǎo)礦構(gòu)造，是老礦山與童家院礦床的分界線。F64、F65斷層：走向北3040西，據(jù)井下觀察其傾向：南東段傾向北東，北西段傾向南西，傾角80以上，最大斷距50余米，水平錯動100余

17、米，是右形扭動，切割了童家院背斜、老礦山背斜與F3斷層，為童家院礦床與老礦山礦床中的主要配礦、容礦構(gòu)造。本區(qū)資水河具6級階地，除一級階地保存完好后，其余階地只有零星分布。據(jù)區(qū)域資料，本區(qū)新構(gòu)造運動表現(xiàn)為由西向東，由南向北的緩慢掀斜運動，據(jù)低級階地地勢較低保存完好，總體上可以認(rèn)為本區(qū)新構(gòu)造運動較弱，處于相對穩(wěn)定區(qū)。（五）地震區(qū)內(nèi)地震活動不強(qiáng)，19世紀(jì)以前，有記載的僅為1528年3月12日和1710年4月16日兩次地震，震級分別為4.8級和5.0級，自1931年至1989年58年中共發(fā)生過5級以下地震10次，破壞性不甚顯著。場區(qū)內(nèi)因采礦放炮引起的地表震動感覺較強(qiáng)烈。根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB1

18、8306-2001），XX市地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35s，地震設(shè)防烈度為度，設(shè)計地震分組為第一組。（六）礦床特征1、含礦巖系特征上泥盆統(tǒng)佘田橋組分頁巖段、灰?guī)r段、砂巖段，頁巖段為熱液礦化的屏蓋層，灰?guī)r段為銻礦的主要含礦段，可以分成四個層序28小段，勘查區(qū)內(nèi)已揭露17小段，其巖性、厚度詳見老礦山礦床地層柱狀圖（圖2）2、礦床成因與成礦條件本區(qū)的主要礦化類型按溫度自高而低分為：石英輝銻礦、石英方解石輝銻礦、石英方解石輝銻礦、重晶石輝銻礦?？辈閰^(qū)內(nèi)礦床屬中低溫?zé)嵋旱V床，由F75大斷裂構(gòu)成深部到淺的熱液通道，其他次級斷層、節(jié)理構(gòu)成淺部通道，次級背斜為儲礦構(gòu)造。熱液由深

19、部上升，在有利部位進(jìn)行充填作用。經(jīng)過早期硅化為主礦化為輔，晚期礦化為主硅化為輔到次生改造多次成礦活動，富集而成不同規(guī)模的礦體。礦液在運移過程中，隨壓力溫度的變化，礦液濃度的減小，運移距離的增長、靠近F75斷層礦化深度大，礦體層次多、品位富，向東、西礦體層次少、品位低、厚度薄，乃至尖滅。本區(qū)成礦具備三個地質(zhì)條件：構(gòu)造控礦：F75及其次級斷裂對礦床的層次、厚度、品位具有控制作用，次級背斜的軸部及構(gòu)造破碎帶，具備巨大的儲礦空間。巖性控礦：礦床上部厚度達(dá)110余米的長龍界頁巖與佘田橋組頁巖與F75西部的巖關(guān)階地層中的頁巖、泥灰?guī)r孔隙度小，具有塑性、一起組成封閉屏障，使礦液流通受阻，產(chǎn)生滲濾效應(yīng)。同樣灰

20、巖段中的頁巖、灰?guī)r夾層也起著層與層之間的封閉作用?；?guī)r化學(xué)性質(zhì)活潑有利于硅質(zhì)交代和銻質(zhì)的沉淀。硅化控礦：礦體都位于硅化巖中，沒有硅化就沒有礦化。（七）巖土體工程地質(zhì)條件1、巖土體工程地質(zhì)類型及工程地質(zhì)特征根據(jù)巖性、力學(xué)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)類型將勘查區(qū)內(nèi)巖體劃分為二個類型，其工程地質(zhì)特征分述如下：（1）較堅硬軟弱薄層狀頁巖、泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r巖性綜合體：由上泥盆統(tǒng)錫礦山組長龍界段（D3X1）與佘田橋組頁巖段（D3s3）構(gòu)成，該巖組為較軟巖與軟巖，巖土體工程性質(zhì)較差，易軟化。裂隙發(fā)育，巖體淺部風(fēng)化強(qiáng)烈，全風(fēng)化帶厚05m,強(qiáng)風(fēng)化帶215m，巖體較完整，巖體基本質(zhì)量等級為級。（2）堅硬軟弱、薄層厚層硅化灰?guī)r、頁巖

21、、砂質(zhì)頁巖、泥灰?guī)r巖性綜合體：由上泥盆統(tǒng)佘田橋組灰?guī)r段（D3s2）構(gòu)成。其中硅化灰?guī)r為硬質(zhì)巖，頁巖、泥灰?guī)r為較軟軟質(zhì)巖，硅化灰?guī)r中裂隙發(fā)育充填礦脈。硅化灰?guī)r完整，基本質(zhì)量等級為級，頁巖、泥灰?guī)r為級。巖石物理力學(xué)性質(zhì)見表2表2 物理力學(xué)性質(zhì)一覽表巖石名稱天然抗壓強(qiáng)度（MPa）內(nèi)聚力（kPa）軟化系數(shù)硅化灰?guī)r6015640110頁 巖5151025泥 灰 巖1525400.50.652、土體工程地質(zhì)類型及工程地質(zhì)特征按土體粒度成分組成特征，將評估區(qū)土體劃分為二種類型，各土類物理力學(xué)性質(zhì)見表3（1）粘性土：為殘坡積成因的粘土，亞粘土，分布于上泥盆統(tǒng)錫礦山組長龍界段與佘田橋組頁巖段分布區(qū)表層，厚度01

22、0m不等，可塑硬塑，多為中低壓縮性，透水性差。（2）碎石土：為硅化灰?guī)r全風(fēng)化及人類工程采礦活動形成，分布于佘田橋組表層及礦井口附近，成分多為硅化灰?guī)r、泥灰?guī)r、泥巖等，矸石一般堆填20年以上，中密結(jié)構(gòu)。表3 土體物理性質(zhì)一覽表巖土體名 稱含水量W(%)塑性指數(shù)IP液性指數(shù)IL壓縮模量（MPa）粘聚力C（kPa）內(nèi)摩擦角（）承載力特征值（kPa）粘 土2735192200.74121545817160220碎石土72116203585304020350（八）水文地質(zhì)條件勘查區(qū)一帶地下水類型，根據(jù)賦存形式及含水介質(zhì)，可分為三類，分述如下：1、松散巖類孔隙水：含水層為碎石土，含孔隙水、含水貧乏、大氣降

23、水與生活廢水補(bǔ)給,與季節(jié)有關(guān)。2、碳酸鹽巖巖溶水：灰?guī)r中溶洞發(fā)育、礦山開采時揭穿充水溶洞，高達(dá)5m，據(jù)鉆探揭露該層洞隙高達(dá)15m，初期開采過程，坑道巖溶突水現(xiàn)象突出，坑道水來源于巖溶溶洞水與大氣降水補(bǔ)給，隨著礦山長期開采的疏干 排水，巖溶水已近疏干，該段硅化灰?guī)r通過F3與上部錫礦山灰?guī)r水相連通。F3是地表水下滲與上部灰?guī)r巖溶水下滲的主要通道，大氣降水對坑道充水影響明顯。地表有民井水位深2m，水位較穩(wěn)定，以前為居民生活用水，現(xiàn)已污染不能飲用。3、基巖裂隙水，硅化灰?guī)r中的裂隙多充填，主要為淺部風(fēng)化裂隙中含裂隙水，水量極為貧乏，無民井，季節(jié)性變化大。4、老窯水：據(jù)井下調(diào)查，地表的老窿口子都與較大規(guī)模

24、的老窿巷道相連，而老窿巷道與錫礦山生產(chǎn)巷道相連，淺部老窿積水少。礦床地下水主要由大氣降水，斷裂破碎帶，部分河流沿露頭地表的佘田橋灰?guī)r段、民采老窿下滲補(bǔ)給。地下水以靜儲量為主，一般局部低洼處積水，對礦床開采影響不大。但新巷道掘進(jìn)中，由隔水層進(jìn)入含水層時，以及掘進(jìn)或開采時，如突遇儲水溶洞、老窿，亦有較大涌水突出。三、礦山開采概況（一）礦山開采技術(shù)條件勘查區(qū)成礦地層有四個層序28個小層，礦體位于硅化灰?guī)r中，其頂?shù)装鍨榛液谏搸r或泥灰?guī)r頁巖互層，一般無硅化，厚度0.42m不等，為軟質(zhì)巖石，松散系數(shù)1.41.5，層間易剝落，兩側(cè)圍巖為硅化灰?guī)r、硬質(zhì)巖，穩(wěn)定性好，一般不需支護(hù)，無側(cè)脹及底鼓現(xiàn)象，但在裂隙發(fā)

25、育、巖體破碎地段，易發(fā)生冒頂現(xiàn)象。區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，并成組出現(xiàn)，往往由數(shù)條弧形裂面切割巖層，形成較小的破碎帶或扁豆形空洞，破壞了巖層的穩(wěn)固性。老窿的開拓方式據(jù)調(diào)查以斜井居多，部分豎井與平硐；錫礦山是用豎井、斜井聯(lián)合開拓方式，采礦方法為普通房柱法、膠結(jié)充填法、桿柱房柱法，桿柱砂漿充填法。（二）老窿開采概況錫礦山于明朝1541年已發(fā)現(xiàn)，直到清朝1897年才開始開采。開采鼎盛時期，老礦山地段多家銻礦公司分段開采，生產(chǎn)人員有十萬人以上。主要采掘老礦山淺部礦床，從地表至百多米深，采礦廢渣遍地皆是（見老窿調(diào)查一覽表）。據(jù)收集與調(diào)查的資料來看，勘查區(qū)下基本上已是窿道遍布，縱橫交錯，在街道區(qū)，窿道最淺處埋深少于1

26、0米，沿爛山頭一線老窿埋深更淺，大部分地面發(fā)生了地面沉陷。解放前發(fā)生在新華昌西側(cè)山上的“洪記銻礦公司”地面塌陷，造成數(shù)百人傷亡，財產(chǎn)損失嚴(yán)重，解放后發(fā)生在寶大興老窿巷道冒頂，面積達(dá)320m2，造成盜礦者3人以上死亡，該巷道標(biāo)高558m，預(yù)計地表移動盆地10800m2,此次事件驚動了國務(wù)院。解放后，政府曾允許私采，大部分利用老窿巷道或新開井口進(jìn)入老窿巷道采礦。一九五四年因老窿眾多，開采深度淺，涉及地表安全問題，冶金部下令停采。八十年代曾出現(xiàn)洶涌而上的民采潮，地質(zhì)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞，并嚴(yán)重干擾了錫礦山礦務(wù)局的正常開采，政府在錫礦山礦區(qū)內(nèi)設(shè)置禁采區(qū)，成立了護(hù)礦隊，禁止對采空區(qū)保安礦柱的開采，以保護(hù)地質(zhì)

27、環(huán)境，維護(hù)國家利益。但據(jù)調(diào)查私采偷挖礦柱的活動一直未曾停止過，淺部未垮巷道的殘礦及礦柱偷盜嚴(yán)重，地質(zhì)環(huán)境破壞嚴(yán)重，地質(zhì)災(zāi)害不斷發(fā)生。（三）錫礦山開采概況自1951年北礦由錫礦山礦務(wù)局接管，因儲量問題曾四次停產(chǎn)，1955年，發(fā)現(xiàn)童家院礦床，到1970年進(jìn)行采選系統(tǒng)的總體設(shè)計，在童家院礦南端開掘二號豎井，1980年竣工，豎井延伸至五中段（450米標(biāo)高）。為解決銻礦儲量匱乏，盡量回收資源，錫礦山礦務(wù)局恢復(fù)對老礦山礦床的勘探和開采工作。1992年礦務(wù)局對寶大興采空區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)調(diào)查與老窿資料的綜合研究，1993年完成寶大興采空區(qū)西部探礦設(shè)計（510米標(biāo)高）。1994年投入施工。1997年完善東部設(shè)計，同

28、年投入施工，現(xiàn)主要回收邊角殘礦。四、采空區(qū)分布特征采空區(qū)的分布特征與礦體的分布特征具有一致性，礦體呈現(xiàn)似層狀產(chǎn)出，且隨離F75斷層距離加大礦體逐漸變小。老礦山背斜沿爛山頭一線山頭遍布，其東翼以22傾角向街道一側(cè)傾斜，巷道距地面的厚度由爛頭山頭一線往街道方向逐漸增加。沿爛山頭一線地表塌陷成片成帶出現(xiàn)，往街道方向地面塌陷點數(shù)量變小。礦體以二個大的礦層出現(xiàn)，每一個大的礦層包括多個少的礦體，在老窿測量中均可見到一些較大的采空礦場中頂部、腰部、底部有巷道相連。一個采空礦場的容積最大15000立方米，在一個采空礦場的左、右、上、下隨時可見到同樣的采空礦場，標(biāo)高有相同的，有錯開的。大的采空礦場中留有保安礦柱

29、，淺部采空礦場中的保安礦柱大多被盜采（大部分無保安礦柱），深部的礦柱雖保存完好但保安礦柱與下側(cè)采空礦場中的礦柱交錯出現(xiàn)，使采空礦場頂部巖層上的應(yīng)力作用點不在礦柱上，這樣采空礦場之間巖層的厚度及巖性對采空區(qū)的穩(wěn)定性起很大的作用。由于礦層之間存在較多的砂頁巖（見柱狀圖）為軟質(zhì)巖石，易風(fēng)化剝落，隨時間的延伸其穩(wěn)定性將逐漸降低?？辈靺^(qū)內(nèi)地下老窿采空區(qū)星羅棋布，而我們收集到的采空區(qū)資料和本次采空區(qū)測量資料表明多處地下老窿采空區(qū)無法詳細(xì)查明，我們井下調(diào)查其主要原因是由于老窿采空區(qū)垮塌已松散充填或局部填塞無法調(diào)查。采空區(qū)分布總體特征是似層狀產(chǎn)出，但縱橫交錯，采空礦場的大小與礦體大小基本一致，勘查區(qū)地表下老窿

30、采空區(qū)是星羅棋布，采空區(qū)距地表的距離除井口處，據(jù)物探解譯最小僅2m左右，厚度由爛山頭一線山頭往街道方向增大（傾角22），但增大部分主要由廢石與佘田橋組與錫礦山組的頁巖組成，其力學(xué)強(qiáng)度低、易風(fēng)化。礦層之間（上、下巷道之間）多為硅質(zhì)頁巖。因此隨時間的延伸，地表塌陷將由西往東移動。五、地質(zhì)災(zāi)害類型、特征及機(jī)理分析（一）地質(zhì)災(zāi)害類型及特征 據(jù)現(xiàn)場勘查，勘查區(qū)內(nèi)存在因采礦誘發(fā)的滑坡、采礦引起的地面塌陷及房屋開裂等現(xiàn)象。1、滑坡位于水口山街道東側(cè)（陶塘街162號門對面）小山坡，滑坡基床為佘田橋組頁巖，頁巖抗風(fēng)化能力差、全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化厚度大、最大10余米。裂隙發(fā)育，其表層堆積厚0.52.5m的廢石，由解放前

31、采礦堆填，為塊石與角礫?；潞蟊诟呒s1.5m，能清晰見到原堆填土，滑坡周界清晰、滑坡體寬20余米，長30m，體積少于1000m3，為小型滑坡?；麦w上臺階等微地貌發(fā)育。坡體下側(cè)已修建漿砌塊石擋土墻。2005年5月下雨誘發(fā)，前緣大量稀泥流出，擋土墻嚴(yán)重開裂變形，滑體兩側(cè)邊界外圍有斷續(xù)裂縫（滑坡體特征見危巖體及滑坡照片）。2、采空區(qū)地面塌陷在調(diào)查范圍內(nèi)，調(diào)查和訪問到的采空地面塌陷點有19處。許多規(guī)模較小，發(fā)生時間較久的塌陷點在穩(wěn)定以后受自然因素的改變還難以辨析。老礦山背斜軸部大部份地面發(fā)生了塌陷，根據(jù)復(fù)雜的微地形依稀可以尋找出采空地面塌陷的痕跡。其中規(guī)模最大的為解放前洪記銻礦公司地面塌陷，傷亡慘重

32、，社會影響最大（塌陷特征見塌陷點照片）。本次調(diào)查的采空區(qū)地面塌陷詳見表4。表4 采空區(qū)地面塌陷統(tǒng)計表編號位 置規(guī) 模發(fā)生時間破壞情況備注T1548848.26,3073730.53約6m2，充填2001年房屋傾斜，水泥地面裂縫在三角坪T2548733.05,3073925.61約40m2充填2002年3月留下塌陷坑已堆放垃圾（新華昌）T3548748.63,3073991.24約2m2充填2003年6月廁所大小便通道已堆放垃圾（新華昌）T4548706.75,3074011.18約2m2充填2005年1月留下直徑1.5m陷落柱在山上T5548696.39,3074043.85約140m2不詳解

33、放前房屋倒塌，人員傷亡在山上T6548748.12,3074123.46約3.5m2深1.5m不詳留下1m深陷落柱在山上T7548880.54,3074155.73約6m2充填2004年階步下沉，房屋開裂用10噸水泥才填平T8548889.17,3074186.29約1.2m2充填八十年代房屋開裂肖家灣T9548847.32,3074194.94約4m2充填八十年代留下塌陷柱在山上T10548887.05,3074320.27約7m2充填九十年代留下塌陷柱在山上T11549021.23,3074292.64約2m2, 深大于3m2004年12月馬路邊塌陷，行車危險冷錫公路邊T12549040.

34、12,3074376.48約2m2充填九十年代房中局部地表下沉危房，已空置T13548993.37,3074492.51約10m2充填九十年代留下陷落柱在堆放垃圾T14549027.62,3074536.01約3m2充填九十年代住房開裂金剛石廠房外空坪上T15549037.47,3074531.25約5m2充填九十年代住房已破壞金剛石廠房子內(nèi)T16549129.38,3074563.56約2m2, 深大于5m八十年代原為通風(fēng)井口，多次下沉，多次充填礦山小學(xué)操坪內(nèi)T17549169.13,3074697.29約3m2充填不詳破壞街道陶塘街82號T18549253.75,3074747.343個塌

35、陷點，約2m2充填九十年代下水道被破壞疇福堂T19549532.88,3075096.21約3m2充填九十年代留下陷落柱局一中操坪內(nèi)3、房屋開裂勘察區(qū)范圍內(nèi)房屋開裂是極為普遍的地質(zhì)災(zāi)害，發(fā)生時間較長，許多木結(jié)構(gòu)房屋嚴(yán)重傾斜，并有許多處已倒塌，裂縫的形狀多樣，有垂直的、水平的、傾斜的、外八字、內(nèi)八字均有，一般上大下小，裂縫最寬70mm（裂縫特征見裂縫點照片）。本次調(diào)查裂縫發(fā)育情況詳見附表二。另在爛頭山一線因地表巖石嚴(yán)重變形破壞，形成許多危巖體，重者數(shù)拾噸，主要對勘查區(qū)外圍陡坎下居民構(gòu)成威脅，見危巖體及滑坡照片。 （二）機(jī)理分析 1、滑坡由于礦層采空而產(chǎn)生采動影響，巖層周圍應(yīng)力發(fā)生了變化，使采空區(qū)

36、頂板巖層的原始應(yīng)力狀態(tài)改變。接近地表的巖石風(fēng)化深度較大，強(qiáng)度降低，因采空區(qū)頂板的厚度不同，這種巖層的變形也遲早波及到地表，使地表產(chǎn)生裂縫、沉陷等變形破壞，大氣降水下滲后，進(jìn)入坡體上全一強(qiáng)風(fēng)化頁巖表面，逐漸降低粘性土的抗剪強(qiáng)度，日積月累，當(dāng)粘性土的抗剪強(qiáng)度接近剩余強(qiáng)度，在大雨的作用下，（增加土體的重度，產(chǎn)生動、靜水壓力），使廢石堆積體沿土層表層向下產(chǎn)生滑移，蠕動變形，形成滑坡體。該滑體對下側(cè)公路、居民生命及房屋財產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。2、采空區(qū)地面塌陷淺部老窿采空區(qū)由于時間久遠(yuǎn)，有許多已發(fā)生了沉陷，據(jù)本次老窿調(diào)查，由于亂采濫挖，形成的采空空間，最大達(dá)15000立方米的采場，采場頂、側(cè)均可見巷道口，采場

37、側(cè)還有采場，巷道縱橫交錯，層層疊疊，由于礦體似層狀產(chǎn)出，上下層采場相距厚度最小處不過數(shù)米。加上民采潮對邊角殘礦的開采，偷采者對礦柱的破壞，在老窿采空區(qū)內(nèi)能見到錯動的裂縫，有的采礦礦場頂板全部塌落（見老窿照片），有的頂板垮落形成圓頂，處于暫時穩(wěn)定狀態(tài)，有的破碎帶因采空無支撐，還有許多地表已無蹤跡的老窿口，因封堵支撐在下部的木頭腐朽而失去支撐等等，這些變形波及到地表產(chǎn)生地面塌陷和引起不均勻沉降導(dǎo)致房屋開裂，同時由于應(yīng)變產(chǎn)生的裂縫使地表水進(jìn)入巖體，加速了巖石的風(fēng)化，降低巖石的強(qiáng)度。六、地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性分析及潛在危害分析（一）地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性分析1、滑坡：該滑體滑動面為原始坡面，為一斜面，現(xiàn)地形坡度為45

38、左右，滑動面傾角按45考慮，滑體為塊碎石，其飽和重度25KN/m3，滑帶土抗剪強(qiáng)度據(jù)經(jīng)驗取殘余強(qiáng)度，按經(jīng)驗取8kPa，取14，滑體厚度按1.5m考慮，平面滑動時，其穩(wěn)定系按下式計算：rvcostg+AcK=rvsin式中r滑體的飽和重度（kN/m3） C滑面土的粘聚力（kPa） 滑面土的內(nèi)摩擦角() V巖體的體積（m3） 結(jié)構(gòu)面的傾角（） A滑面面積（m2）計算得K值小于1，因此雨水侵入軟化滑帶土，只要能克服擋土墻的阻力即能滑動。2、地面沉陷錫礦山采銻巖移觀測始于1957年，建立了6個長期觀測站。1980年10月錫礦山礦務(wù)局與長沙礦山研究院對觀測資料進(jìn)行了分析研究，總結(jié)了地表移動特征，得出了移

39、動參數(shù)與開采深度和厚薄的關(guān)系，采用隨機(jī)介質(zhì)理論計算方式，得出了地表下沉、傾斜、水平移動和水平變形參數(shù)（見表5）表5 地面變形參數(shù)表觀測位置礦體傾角（）走向移動角（）采區(qū)上山移動角（）采區(qū)下山移動角（）斷裂角走向”（）下山”（）東 部106568597978西 部15716959據(jù)規(guī)范最大下沉值Wmax=qMcos式中q下沉系數(shù)M礦層厚度（m）礦層傾角下沉系數(shù)考慮鄰近洪山殿煤礦試驗值為0.63，冷水江礦區(qū)為0.72，因礦層為似層狀，下沉系數(shù)較煤層為小，取0.4；礦層厚度礦山回采三個主要礦體，單個主要礦體開采厚度最小為1.8m，累計開采厚度3040m，取35m；礦層傾角1525，取20，開采深度0

40、500m，得最大下沉值為13m，而采后地表觀測最大下沉值（錫礦山礦區(qū)）僅1.6米，錫礦山礦務(wù)局對礦山完小多年的沉降觀測最大下沉值為30cm，計算與觀測數(shù)據(jù)相差懸殊，據(jù)井下調(diào)查，巷道塌落標(biāo)高主要集中在淺部550m標(biāo)高以上老窿分布區(qū)，深部因巖質(zhì)堅硬，微風(fēng)化，巷道完整性較好，未發(fā)生變形或其變形未波及到地表。由于解放前開采遺存空間大，深部的開采必定對淺部產(chǎn)生影響，隨著量的積累，可能誘發(fā)淺部采空區(qū)塌陷，產(chǎn)生大面積地壓活動。（二）潛在危害分析 1、滑坡位于水口山東側(cè)的滑坡為一不穩(wěn)定滑坡，在暴雨與地面塌陷等的誘發(fā)下，由目前的蠕動變形階段可能轉(zhuǎn)變?yōu)榭焖倩瑒?，一旦發(fā)生滑坡，坡下?lián)跬翂Α⒐?、街道民房將摧毀，行?/p>

41、、居民生命財產(chǎn)將受到威脅，其危險性大，滑坡形成后，坡上的廢石層由于失去支撐，又會引發(fā)新的滑坡。2、采空區(qū)地面塌陷參考建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程的計算公式T=2.5H來確定地表移動延續(xù)時間。式中T地表移動延續(xù)時間（天） H工作面平均采深（m）勘察區(qū)采深最大達(dá)500m，穩(wěn)定時間少于4年，由于該銻礦區(qū)特定的地質(zhì)、采礦要素及歷史遺留問題，變形過程是復(fù)雜的，變形時間、變形深度等要素的不確定因素很多，借用研究程度較深的煤礦床經(jīng)驗公式效果不很理想。銻礦開采歷史悠久，解放前留下大量采礦空間，對這些采空區(qū)已無法查實其分布情況，且為無序開采，采空區(qū)完全無安全保障措施。錫礦山銻礦開采分段進(jìn)行

42、，上、中、下段采空區(qū)相互重疊，由于淺部存在大量采空區(qū)，無法充填處理。盡管深部采用充填法開采，但采空區(qū)充填處理需要12年，下部開采對上部開采產(chǎn)生牽動影響，仍可能誘發(fā)淺部老窿、采空區(qū)塌陷，并產(chǎn)生地壓活動；隨著開采深度的增加，地表移動延續(xù)時間在不斷地延長，將嚴(yán)重威脅地表上的建筑物和居民的安全。七、地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合分區(qū)及防治措施根據(jù)勘查區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境的破壞現(xiàn)狀、地質(zhì)災(zāi)害特征和地質(zhì)災(zāi)害對人類生命財產(chǎn)的威脅程度，對勘查區(qū)進(jìn)行危險性程度分區(qū)，為上級主管部門對該區(qū)選擇地質(zhì)災(zāi)害的防治與預(yù)防措施提供技術(shù)依據(jù)。（一）分區(qū)因素的確定及分區(qū)1、地質(zhì)災(zāi)害防治是以人為主，充分體現(xiàn)黨和政府對廣大人民群眾的關(guān)心和愛護(hù)?？辈閰^(qū)陶

43、塘居委會常住人口3000余人，加上流動人員達(dá)萬余，長龍界居委會常住人口將近2000人，加上流動人員上五千，有學(xué)校、醫(yī)院、工廠、鄉(xiāng)政府、居委會、幼兒園、市場、住宅等設(shè)施，是一個人口稠密的礦區(qū)小城鎮(zhèn)。人民的生命財產(chǎn)安全是第一位的。2、錫礦山開采歷史悠久，勘查區(qū)內(nèi)老窿密布，老窿采空區(qū)分布主要在地下淺處，近地表巖石風(fēng)化軟弱，力學(xué)性能差。因此老窿采空區(qū)的密集程度及距地表的距離是分區(qū)的一個主要困素。但采空區(qū)雖經(jīng)多次調(diào)查，有的因頂板垮落堵塞而無法進(jìn)行。雖然采空地面塌陷與地下采空是一種必然的關(guān)系，但有時從采空區(qū)分布圖中卻找不出這種關(guān)系，因此，只能從老人們的記憶中和地質(zhì)雷達(dá)的解譯結(jié)果建立這種關(guān)系。3、地表地質(zhì)災(zāi)害點的分布特征也是分區(qū)的一個重要因素。礦山開采已110年歷史，許多窿口、塌陷坑等災(zāi)害點已被拉圾、廢渣填埋或人工處理見不到蹤跡，從人民的記憶中消失了。由于地面塌陷、不均勻沉陷引起對建筑物的破壞，有的房屋倒塌、或變形到無法繼續(xù)使用而閑置。本次調(diào)查的房屋受損分布點情況與房屋的新舊、結(jié)構(gòu)、密集度、閑置、基礎(chǔ)型式、地基等密切相關(guān)。房屋開