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1、山山西西省省吕吕梁梁市市离离石石区区西西崖崖底底 村村房房屋屋裂裂缝缝 与与周周边边煤煤矿矿采采煤煤沉沉陷陷关关系系勘勘查查 报报告告 山西省第三地质工程勘察院山西省第三地质工程勘察院 二二 O O 一一年六月一一年六月 山山西西省省吕吕梁梁市市离离石石区区西西崖崖底底 村村房房屋屋裂裂缝缝 与与周周边边煤煤矿矿采采煤煤沉沉陷陷关关系系勘勘查查报报 告告 项目负责：薛永军 报告编写：武秀芳 薛永军 李玉林 野外测试：薛永军 颜 冰 郭振兴 郑越圃 周 昊 崔云昌 审 核：薛永军 审 查：杨培忠 总工程师：赵小平 院 长：郭晓峰 山西省第三地质工程勘察院山西省第三地质工程勘察院 二二 O O 一
2、一年六月一一年六月 目目 录录 第一章第一章 绪言绪言 .1 一、 任务来源 .1 二、 目的与任务 .1 三、 技术标准和依据 .2 四、 完成工作量及质量评述.3 第二章第二章 地质环境条件地质环境条件 .4 一、 自然地理概况 .4 二、 地层岩性 .6 三、 煤层特征 .8 四、 地质构造与地震 .10 五、 水文地质条件 .11 六、 主采煤层顶底板工程地质特征.12 第三章第三章 采矿活动情况及地质灾害现状调查采矿活动情况及地质灾害现状调查 .14 一、 采矿活动情况 .14 二、 村庄房屋现状调查 .14 三、 地质灾害 .24 第四章第四章 地球物理探测地球物理探测 .25 一
3、、 工作范围 .25 二、 地球物理特征 .25 三、 方法选择 .27 四、 方法原理 .27 五、 工作方法 .29 六、 地面测线布设 .32 七、 试验工作 .34 八、 野外数据采集 .41 九、 资料解释 .46 十、 采空区的确定 .64 第五章第五章 房屋损坏与周边煤矿采煤沉陷的关系分析房屋损坏与周边煤矿采煤沉陷的关系分析 .66 一、 煤矿采煤沉陷范围计算.66 二、 房屋损坏与采煤沉陷关系分析.68 第六章第六章 结论与建议结论与建议 .71 一、 结论 .71 二、 建议 .72 附图：附图： 1.山西省吕梁市离石区西崖底村房屋裂缝与周边煤矿采煤沉陷关系勘 查实际材料图
4、1：1000 2.山西省吕梁市离石区西崖底村房屋裂缝与周边煤矿采煤沉陷关系勘 查综合成果图 1：1000 - 1 - 第一章 绪言 一、任务来源 吕梁市离石区西崖底村位于吕梁市离石区西北约 3km 处，属凤山街道 办事处管辖，2007 年以来，西崖底村南部部分居民房屋相继出现不同程度 的裂缝，其中部分居民房屋损坏较严重，房屋裂缝的出现影响着居民的正 常生活，村庄西部为山西神州煤业有限责任公司煤矿 4119 工作面，2010 年 5 月太原理工大学受山西神州煤业有限责任公司委托，提交了山西神 州煤业有限责任公司 4119 工作面及北部巷道煤柱开采对西崖底村影响范 围界定报告，目前由于时间的推移采
5、空变形仍未稳定，该村村民对山 西神州煤业有限责任公司 4119 工作面及北部巷道煤柱开采对西崖底村影 响范围界定报告所做出的采空影响边界存在不同意见，居民随即与矿方 发生纠纷，并多次上访政府，为充分体现和谐社会、以人为本的基本国策， 为查明西崖底村南部的部分居民房屋裂缝与山西神州煤业有限责任公司煤 矿采煤沉陷的关系，受吕梁市离石区煤管局的委托，山西省第三地质工程 勘察院承担了西崖底村房屋裂缝与山西神州煤业有限责任公司煤矿采煤沉 陷关系的勘查工作。 二、目的与任务 本次工作的目的是查明吕梁市离石区西崖底村南部居民房屋裂缝与山 西神州煤业有限责任公司煤矿采煤沉陷关系，为政府部门进行决策提供地 质依
6、据。主要任务是： 1.在西崖底村南部居民房屋周边开展地面地质调查，重点调查西崖底 村南部居民房屋裂缝情况； 2.通过投入地面物探瞬变电磁法和放射性测氡法等地球物理勘测手段， 查明西崖底村南部居民房屋保安煤柱范围内的采空区分布范围及空间结构； - 2 - 3.评价西崖底村南部居民房屋裂缝与山西神州煤业有限责任公司煤矿 采煤沉陷之间的关系。 三、技术标准和依据 (一一)技术标准技术标准 本次工作执行和参照执行的技术标准主要有： 1.中国地质调查局 1999 年编制的地质灾害调查技术标准； 2.区域水文地质、工程地质、环境地质综合勘察规范 (B/T14158-93)； 3.国家煤炭工业局 2001
7、年修订的建筑物、水体、铁路及主要井巷煤 柱留设与压煤开采规程(以下简称三下规程)； 4.全球定位系统(GPS)测量规范(GB/T18314-2009)； 5.工程测量规范(GB50026-2007)； 6.地面瞬变电磁法技术规程(DZ/T0187-1997)； 7.水利水电工程物探规范(DL5010-92)。 (二二)技术依据技术依据 1.山西煤田水文地质二二九队于 2005 年 8 月编制的山西神州煤业有 限责任公司地形地质图(1：5000)； 2.山西煤田水文地质二二九队于 2005 年 8 月提交的山西神州离石煤 业公司离石煤矿补充勘探报告 Z-3 钻孔综合地质柱状图； 3.2006 年
8、 6 月由山西省第三地质工程勘察院及吕梁市离石区国土资源 局共同提交的山西省吕梁市离石区地质灾害调查与区划报告； 4.山西神州煤业有限责任公司于 2010 年 11 月实测的4#煤层井上下 对照图(1：5000)； 5.山西神州煤业有限责任公司于 2011 年 1 月 25 日实测的4#煤层井 上下对照图(1：5000)； 62010 年 5 月由太原理工大学提交的山西神州煤业有限责任公司 4119 工作面及北部巷道煤柱开采对西崖底村影响范围界定报告，本次工 - 3 - 作利用了该报告的地籍测量资料。 四、完成工作量及质量评述 本次工作从 2011 年 3 月底接受委托后，立即成立项目组展开工
9、作，4 月 2 日进入测区，进行资料搜集、地质调查、村庄房屋调查及物探的野外 试验、勘测工作，于 2011 年 4 月 27 日结束外业工作，后转入室内资料处 理阶段，于 2011 年 6 月底提交了报告初稿。 本次工作共完成 1：2000 地质调查 1.5km2，调查煤矿 1 座，搜集相关 资料 10 份，野外拍照 132 张，完成物探剖面测量敷设 21 条，剖面总长 8040m，测点 823 个；完成物探瞬变电磁法勘测剖面 21 条，物理点 1082 个(其中包括 150 个质量检查点、21 个试验点及 88 个重复观测点等)，剖 面总长 8040m；完成地面物探放射性测氡法勘测剖面 21
10、 条，物理点 899 个(其中包括 76 个质量检查点及 21 个试验点)，剖面总长 8040m。在对野 外勘测资料进行精细处理后，认真分析研究勘测成果，最后编制文字报告 及成果图件，最终提交文字报告 1 份，附图 2 张。需特别指出的是： 19、20、21 测线位于工区最西部已出图，故未在图上显示。 在项目实施过程中，我们不仅注重工作数量，更注重了工作质量，始 终把质量放在首位，坚持质量第一，以解决实际问题为目的。严格执行院 质量管理制度及相关技术规程规范，每一工作环节从质量方针的实施到质 量目标的实现均进行了系统的管理，先后对野外资料采集开展了质检活动， 进行了质量自检，互检和抽检工作，保
11、证了所获资料的准确性和可行性， 本次工作中，瞬变电磁法抽取 150 个点作为有位系统质量检查点，总均方 相对误差为 5.22%；放射性测氡法选取两条剖面进行质量系统检查，相关 性为 66.5%，两种方法的工作质量均满足规范要求，为提交合格的成果质 量奠定了良好的基础。总之，本次工作质量符合项目设计要求，达到了预 期目的。 - 4 - 第二章 地质环境条件 一、自然地理概况 (一一)位置与交通位置与交通 西崖底村位于吕梁市离石区西北约3km 处，村东紧邻 209 国道，属凤 山街道办事处管辖。孝(义)柳(林)铁路、汾柳高速公路、307 国道等干线 公路均穿越离石区，西崖底村有乡级公路与上述各交通
12、干线连接，测区交 通较为便利(21)。 图 2-1 交通位置图 1.铁路；2.高速公路；3.国道；4.省级公路；5.市界；6.市、县；7.乡（镇）、村驻地； 8.工作区位置 (二二)气象水文气象水文 1.气象 测区属暖温带大陆性干旱半干旱季风气候，四季变化较明显，春季干 燥多风沙，夏季炎热少雨，秋季阴雨连绵，冬季干燥寒冷。年平均气温 8.7，年内以 1 月份最冷，月均气温零下 7.7，极端最低气温-20.6 (1998 年 1 月 19 日)。极端最高气温 40.6(2005 年 6 月 22 日)。 据离石气象观测站 19752004 年降水量资料，县境内多年平均降水 量 461.5mm；年
13、最大降水量 744.8mm(1985 年)；年最小降水量 245.5mm(1999 年)；最长连续降水时间出现在 1983 年 7 月 23 日8 月 1 日，降水量 50.3mm；日最大降水量出现在 1977 年 8 月 6 日，降水量 103.4mm；时最大降水量出现在 1985 年 8 月 1 日 23 时，降水量 79.2mm。 每年中降水量多集中在 6、7、8、9 月份，这四个月降水量占全年的 72.4%。 2.水文 测区属黄河流域三川河水系。区内沟谷为三川河水系的一级正源北川 - 5 - 河的支流，属季节性沟谷，平时干涸无水，仅在雨季大雨过后有短时洪流， 北川河从测区东部流过。 三
14、川河：又称石州河，是黄河一级支流，是山西西部最大的河流。由 北川、东川、南川河在离石区交口一带汇流而成，于柳林县石西乡两河口 村汇入黄河，为常年性河流，流域面积 4161km2。后大成水文站以上河长 160km，控制流域面积 4102km2，平均坡度 9.14，据该站观测资料，多 年平均流量 5.99m3/s，最大流量 4070m3/s（1966 年 7 月 18 日），最小流 量 0.42 m3/s（1978 年 5 月 28 日），径流模数 1.46 L/skm2，侵蚀模数 67281.46L/skm2。 北川河：是三川河的一级正源，古称离石水，发源于方山县开府乡赤 坚岭村，于方山县后东旺
15、坪流入本区，区内长 16km，流域面积 213.8km2，区外圪洞水文站以上控制流域面积 749km2，平均坡度 3.44。 据该站观测资料，多年平均流量 1.26m3/s，最大流量 556m3/s（1967 年）， 径流模数 1.68 L/skm2，侵蚀模数 1980 L/skm2。 (三三)地形地貌地形地貌 测区属梁峁状黄土丘陵区，地势总体呈西高东低，测区内发育数条黄 土冲沟，最高点位于测区西南山梁，海拔标高为 1096.3m，最低点位于村 庄东部沟谷地，海拔标高约为 925m，最大相对高差为 171.3m。 二、地层岩性 测区内大面积被第四系覆盖，下伏第三系、二叠系、石炭系及奥陶系 地层
16、，据钻孔揭露及区域资料，现自下而上分述如下： (一一)奥陶系奥陶系(O) 该系地层在测区无出露。奥陶系中统的岩性主要为一套海相沉积的灰 色、青灰色、灰黄色灰岩、泥质灰岩、白云质灰岩，是煤系地层的基底。 1.下马家沟组(O2x) 青灰色厚层状灰岩，灰黄、灰色薄中厚层泥质白云岩、白云质灰岩、 白云质泥质灰岩。 2.上马家沟组(O2s) - 6 - 下部以灰黄、灰白色角砾状白云质泥灰岩、泥质灰岩为主；中部为灰 黑色中厚层豹皮灰岩间夹白云质灰岩、白云岩；下部为灰白、灰色薄中 厚层灰岩、白云质灰岩、豹皮灰岩，常夹泥灰岩。厚 200260m，一般 230m 左右。 3.峰峰组(O2f) 下部灰黄、灰白色白云质泥质灰岩夹灰黑色中厚层含白云质灰岩，上 部青灰色厚层石灰岩夹黄绿色角砾状白云质灰岩。Z-2、Z-3 孔揭穿该层位。 本组厚 5090m，一般 70m 左右。 (二二)石炭系石炭系 1.中统本溪组(C2b)
